ni-cr-fe-mo-co-cu-w合金宏觀“黑斑”和“白斑”缺陷的形成

1、NiCrFeMoCoCuWNiCrFeMoCoCuW合金宏觀合金宏觀“黑斑黑斑”和“白斑”缺陷的形成缺陷的形成劉雅晶李玉清謝錫善董建新JohnH.Tundermann摘要研究了NiCrFeMoCoCuW合金宏觀“黑斑”和“白斑”缺陷的形成機(jī)制?！昂诎摺眳^(qū)富集元素主要以數(shù)量較多，尺寸較大的富含鉬、鎢的M6C和AB3C等相和數(shù)量較多的粒狀M6C的形式存在于晶界上，因界面效應(yīng)使晶界相對(duì)易受侵蝕；“白斑”區(qū)晶界主要富含鉬、鎢的μ相，比富含鉻的M

2、6C基底區(qū)耐晶界腐蝕。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞黑斑白斑鎢鉬M6CAB3Cμ相FmationofMacroscopic“Freckles““WhiteSpeckles“inANi－Cr－Fe－Mo－Co－Cu－WAlloyLiuYajingLiYuqing(AuburnUniversityAuburnAL36832－4561USA)(DayeSpecialSteelCoLtd)XieXishanDongJianxinJohnHTundermann(U

3、niversityofScienceTechnologyBeijing)(IncoAlloysInternationalUSA)AbstractAbstractThefmationmechanismonthemacroscopic“freckles““whitespeckles“inNi－Cr－Fe－Mo－Co－Cu－Walloyhasbeenstudied.Thetungstenmolybdenumenrichedwaspresent

4、inalargenumberofM6CAB3CetcwithlargersizeaconsiderablenumberofgranularM6Catgrainboundariesinthemacroscopic“freckles“therefetheboundarieswasetchedeasily.Theintergranularcrosionresistanceof“whitespeckles“regioninwhichtheμph

5、aseenrichedtungstenmolybdenumexistedwasbetterthanthatbaseregionwhichhadenrichedchromiumM－Cphase.MaterialMaterialIndexIndex“Freckles““WhiteSpeckles“TungstenMolybdenumM6CAB3CμPhase高溫合金中合金元素的偏析是一個(gè)普遍性問(wèn)題，特別是合金化程度較高、錠型較大時(shí)更容易產(chǎn)生

6、。常稱之為通道偏析的“黑斑”是一種特殊宏觀偏析。從單晶葉片到多晶大錠，在任何種類的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)中，如高溫合金的DS及SX坯錠中［1，2］，VAR和ESR高溫合金坯錠中［3～9］，大鎮(zhèn)靜鋼錠中［10］，都發(fā)現(xiàn)了“黑斑”，且“黑斑”軌跡的數(shù)量正比于鑄錠橫截面積［11］。因此“黑斑”偏析一直是高溫合金生產(chǎn)中重點(diǎn)關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題之一。一般認(rèn)為，“黑斑”在很大程度上取決于合金成基底的粗大晶粒內(nèi)基本上無(wú)析出相，晶界相的分布不均勻(圖2a)；“白斑”

7、區(qū)晶界相接近連續(xù)分布，且從晶界向晶內(nèi)長(zhǎng)出大尺寸塊狀相(圖2b)。斷口的SEM觀察表明，對(duì)應(yīng)于試樣1基底和“黑斑”區(qū)的斷面均顯示晶間塑性斷裂特征，但同“黑斑”對(duì)應(yīng)的條帶上大尺寸片狀相的數(shù)量較多、尺寸較大，局部區(qū)域球形夾雜物也明顯多于基底(圖3)。試樣2基底主要顯示穿晶塑性斷裂特征，條帶塑性較差，且可見(jiàn)一定數(shù)量的大尺寸析出相。圖2試樣2基底(a)和“白斑”(b)區(qū)組織特征的二次電子象Fig.2Secondaryelectronimageof

8、structurefeatureinbaseregion(a)“whitespeckles“regionspecimen2圖3試樣1基底(a)和“黑斑”(b)區(qū)斷口特征的二次電子象Fig.3Secondaryelectronimageoffracturefeatureinbaseregion(a)“freckles“region(b)specimen1試樣1斷口萃取碳復(fù)型的TEM觀察表明，基底的晶粒表面上精細(xì)顆粒(和小片)彌散分布，其尺