碳、鑭元素在GH230合金中的作用研究.pdf

1、GH230是在Haynes230合金基礎(chǔ)上開發(fā)的一種以W、Mo固溶強(qiáng)化為主的新型鎳基變形高溫合金。合金擬用于航空工業(yè)、工業(yè)加熱、化工工業(yè)等眾多領(lǐng)域。
　　 本文通過調(diào)整GH230合金中合金化元素C的含量系統(tǒng)地研究C對合金組織和性能的影響以及C對合金高溫長期時效組織穩(wěn)定性影響；同時也展開了La元素對GH230合金組織、力學(xué)性能、抗氧化性能的影響。
　　 研究發(fā)現(xiàn)：
　　 1.當(dāng)GH230合金含C量在0.047％～0

2、.130％之間時：隨著GH230合金含C量的增加，一次M6C型碳化物數(shù)量增加、分布形態(tài)發(fā)生改變，合金基體Y平均晶粒尺寸減??；同時隨著一次M6C型碳化物數(shù)量增加，合金室溫硬度、強(qiáng)度提高，塑性降低。GH230合金晶粒尺寸、晶界碳化物數(shù)量影響其持久壽命。
　　 2.0.047C(含碳量0.047Wt％)試驗(yàn)合金750℃、900℃時效時間小于lOOOh晶內(nèi)析出針狀μ相、二次碳化物，和沿晶界析出二次M23C6型碳化物。0.110C(含碳量

3、0.110Wt％)試驗(yàn)合金在相同條件下時效僅在晶界、晶內(nèi)析出二次碳化物。
　　 在750℃下時效，0.047C和0.110C試驗(yàn)合金部分晶界二次M23C6型碳化物呈胞狀，而且二次M23C6型碳化物的析出增加合金硬度和降低合金塑性；時效1000h后0.047C試驗(yàn)合金持久壽命增加，0.110C試驗(yàn)合金持久壽命降低。在900℃時效，0.047C和0.110C試驗(yàn)合金晶界二次M23C6型碳化物呈鏈狀析出或由胞狀迅速球化轉(zhuǎn)變成鏈狀，合金

4、硬度先增加后降低，時效1000h后持久壽命降低。
　　 3.當(dāng)GH230合金含La量在0％～0.087％時：隨著合金La含量的增加，晶界二次M23C6型碳化物形態(tài)逐漸由胞狀(0％La試驗(yàn)合金)向鏈狀(0.087％La試驗(yàn)合金)轉(zhuǎn)變，而且合金含La量達(dá)到0.026％時，合金內(nèi)部析出新相一富鑭相。La通過改善晶界二次M23C6型碳化物析出形貌提高GH230合金927℃/62Mpa條件下的持久壽命。但是La含量的變化對合金基體的一次M

5、6C型碳化物相數(shù)量、尺寸、分布以及合金基體的晶粒尺寸影響較小。
　　 當(dāng)GH230合金含La量在0％～0.087％時，La含量對合金室溫拉伸塑性影響較小，但當(dāng)合金含La量超過0.048％時，合金室溫屈服強(qiáng)度(σ0.2/MPa)、抗拉強(qiáng)度(σb/MPa)下降，這可能是因?yàn)榇罅课龀龅母昏|相強(qiáng)度相對基體較低或富鑭相/基體相界面結(jié)合力較弱而造成的。
　　 4.在GH230合金中添加微量稀土元素La對合金1000℃下的抗氧化性能的