金属学报

作者：冯业飞,周晓明,邹金文,王超渊,田高峰,宋晓俊,曾维虎

单位：中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室 北京100095

关键词：粉末高温合金,SiO₂夹杂物,界面反应机理,定量尺寸变化,微纳CT,

通过人工植入夹杂物的方法，采用SEM、EPMA、TEM、纳米压痕和微纳CT研究了FGH96粉末高温合金中30和60 μm SiO2夹杂物在粉末态、热等静压(HIP)和热挤压(HEX)过程中形貌、尺寸以及化学成分的演变规律，深入揭示了SiO2夹杂物与基体发生界面反应的机理，定量研究了夹杂物在粉末态、HIP态以及HEX态下尺寸的变化，表征了夹杂物在挤压棒材中的三维形貌。结果表明，在粉末态时，夹杂物呈长条状或板条状；在HIP过程中，夹杂物与基体发生了置换反应，形成了内部TiO2、外部Al2O3并弥散分布于γ基体的复合夹杂物，确定了形成氧化物的物相种类，揭示了界面反应机理，同时，30 μm SiO2周围未出现γ'相贫化区，60 μm SiO2周围形成了γ'相贫化区，合金基体较γ'相贫化区具有较高弹性模量和纳米硬度，γ'相贫化区为软化区，反应后30和60 μm SiO2夹杂物尺寸分别约为35和75 μm, 体积得到进一步增大；在挤压过程中，60 μm SiO2由于贫化区的存在表现出与30 μm SiO2不同的变形行为，并通过SEM观察统计的夹杂物尺寸与理论计算和微纳CT测试结果进行了对比验证。

来源：2019年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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