金属学报

作者：周生玉, 胡明昊, 李冲, 丁海民, 郭乾应, 刘永长

单位：1 天津大学 材料科学与工程学院 天津 300354；2 华北电力大学 河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室 保定 071003

关键词：镍基高温合金,γ'/γ''相,蠕变行为,位错,组织演变,

基金：国家自然科学基金项目(52122409);河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室基金项目(KF2021-03);天津市自然科学基金项目(20JCYBJC00950)

镍基高温合金由于其优异的抗氧化抗腐蚀性能以及良好的组织稳定性，广泛应用于航空航天发动机中涡轮盘等关键热端部件以及超超临界电站的耐热材料。γ'以及γ''相作为镍基高温合金中主要强化相，在合金中发挥重要的强化作用。本工作研究了750 ℃、120 MPa条件下，不同形貌特征的γ'和γ''相强化镍基高温合金的蠕变行为。结果表明，合金中γ'和γ''相尺寸变化会导致蠕变变形行为和蠕变性能的改变。合金析出细小γ'/γ''相时，仅少量位错切入γ'/γ''相，并形成贯穿γ基体和γ'/γ''相的连续层错，合金蠕变性能较差；随着γ'/γ''相尺寸增加，位错易切入γ'相，并在γ'相中形成层错，蠕变性能显著提升；γ'相尺寸继续增大，位错在γ/γ'界面堆积，呈环状包裹γ'相，导致合金蠕变性能降低。晶界附近析出的有害Laves相会弱化晶界；在晶界处析出适量的η/δ相能够提高晶界强度，抑制裂纹扩展，显著提高合金的蠕变寿命；而晶内析出的粗大η/δ相则为裂纹形核提供有利位置，加速合金失效。

来源：2025年第2期

《金属学报》期刊编辑部

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