鎳鐵基高溫合金GH2107組織熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能的研究.pdf

1、GH2107合金是一種Ni-Fe基變形高溫合金，具有良好的塑韌性和冷熱疲勞性，持久蠕變性能的優(yōu)異性更加明顯，主要應(yīng)用于700-750℃工作電站當(dāng)中燃?xì)廨啓C(jī)渦輪工作的葉片。該合金是在GH2135合金的基礎(chǔ)上，通過(guò)降低2％的Al+Ti含量發(fā)展而來(lái)。與其它合金相比，其不含重金屬元素并且加入了大量的Fe，節(jié)約了大量的成本。本論文主要對(duì)合金長(zhǎng)期時(shí)效后的顯微組織進(jìn)行觀察從而分析時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)GH2107合金組織的影響，長(zhǎng)期時(shí)效的條件為在650℃、

2、700℃和750℃下分別時(shí)效500h-10000h；對(duì)熱處理態(tài)下的合金分別進(jìn)行了瞬時(shí)拉伸和持久拉伸實(shí)驗(yàn)；最后探討了微量元素B、P對(duì)合金組織變化及力學(xué)性能的影響。論文的研究結(jié)果表明：
　　GH2107合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)組織主要有：γ′沉淀相以及M23C6和MC兩種類型的碳化物，隨著時(shí)效溫度和時(shí)間的增加，γ′相和晶界（主要由Cr23C6構(gòu)成）都發(fā)生了明顯的粗化，粗化速率隨時(shí)間和溫度的升高而增大，時(shí)效在溫度750℃下粗化現(xiàn)象最為顯著。當(dāng)時(shí)

3、效溫度和時(shí)間達(dá)到750℃3000h或700℃5000h時(shí)，開(kāi)始析出TCP相，主要呈塊、片和針狀分布在晶界、碳化物周圍和基體內(nèi)。
　　熱處理態(tài)合金的瞬時(shí)拉伸強(qiáng)度隨溫度升高而降低，塑性反之，合金的屈服強(qiáng)度在700℃有個(gè)明顯的回升。在室溫至高溫的拉伸過(guò)程中，合金斷口從沿晶斷轉(zhuǎn)向穿晶斷。將持久拉伸實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)構(gòu)成LMP拉伸米勒曲線，可預(yù)測(cè)其持久壽命，在700℃200MPa下合金的壽命可達(dá)十萬(wàn)小時(shí)，優(yōu)于同類別的其它合金。
　　B和P