一種鐵鎳基變形高溫合金組織和性能的研究.pdf

1、GH2107合金是一種新型的鐵鎳基變形高溫合金，主要應(yīng)用在700℃超超臨界火力發(fā)電機組的渦輪葉片上。該合金是在 GH2135合金的基礎(chǔ)上，通過降低2％的Al+Ti含量發(fā)展而來。為了進(jìn)一步提高合金在高溫下的組織穩(wěn)定性和力學(xué)性能，決定對合金成分進(jìn)行優(yōu)化。本文著重研究了Fe、Cr、B、P含量對GH2107合金組織和性能的影響規(guī)律，揭示了 Fe、Cr、B、P的作用機制。論文的研究結(jié)果表明：
　　GH2107標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)的組織主要有：γ基體

2、、γ′沉淀相、MC和M23C6型碳化物。晶粒尺寸為40μm~80μm，晶粒呈等軸晶分布，有少量退火孿晶。適當(dāng)降低Fe含量，可抑制長期時效過程中有害的TCP相（μ相）的析出，提高GH2107合金的熱穩(wěn)定性。當(dāng)GH2107合金中Fe含量為41.6wt%，經(jīng)725℃/3000 h長期時效處理后，TCP相開始析出，時效至10000小時后，合金基體中析出大量的TCP相。當(dāng)Fe含量為35.3wt%，經(jīng)725℃/3000h長期時效處理后，沒有發(fā)現(xiàn)TC

3、P相的析出，時效至6000小時后，合金基體中才開始析出少量的TCP相。
　　富Fe可以降低其它元素的固溶度來促進(jìn)γ′相長大，還可以適當(dāng)提高合金的硬度。對合金進(jìn)行高溫拉伸，拉伸斷口特征由韌窩狀向沿晶轉(zhuǎn)變。富Fe合金的位錯運動更容易出現(xiàn)Orowan繞過機制。Cr元素可以促進(jìn)M23C6型碳化物在晶界處的析出。
　　B元素主要以M3B2的形式存在于晶界處富集。B元素在晶界處附近產(chǎn)生的硼化物 M3B2對鐵鎳基變形高溫合金 GH2107