一种新型Ni-Fe基高温合金的微观组织和力学性能的研究.pdf

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1、第33卷第4期沈阳理工大学学报VOl_33No．42014年8月JournalofShenyangLigongUniversityAug．2014文章编号：1003—1251(2014)04—0034一o6一种新型Ni—Fe基高温合金的微观组织和力学性能的研究刘从庆，肖旋，刘庆丰，姜壹夫(沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159)摘要：通过硼、磷微合金化对Ni-Fe基高温合金GH984进行改性，利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察添加硼、磷的GH984高温合金的微观组织，进一步研究硼、磷对合金的拉伸和持久性能的影响。结果表明：硼、磷

2、的微合金化几乎不影响GH984合金的微观组织，合金主要由基体、相、Ti(C，N)、MC型和Mc6型碳化物组成；硼、磷的加入对合金的室温拉伸性能和700oC拉伸强度影响极小，但能成倍提高合金的高温拉伸塑性；持久寿命随硼、磷的添加显著提高，持久组织观察表明，硼、磷的添加有效阻碍了晶界碳化物的粗化，使其呈块状非连续弥散分布，提高了合金的持久强度。关键词：Ni．Fe基高温合金；GH984；微合金化；微观组织；力学性能中图分类号：TG156文献标志码：AInvestigationontheMicrostruetureandMechanicalPropert

3、iesofaNewNi·FeBasedSuperalloyLIUCongqing，XIAOXuan，LIUQingfeng，JIANGYifu(ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China)Abstract：AnewNi—FebasedsuperalloywasfabricatedbyaddingtraceBandPinGH984alloy．Itsmicrostructurewasobservedbycombinationofopticalmicroscope，scanningelec—tronmic

4、roscopeandtransmissionelectronmicroscopeandthetensileandcreeppropertieswereinvestigatedaswel1．TheresultsshowedthattraceadditionofBandPhasnoobviouseffectonthemicrostructureofGH984alloy，whichhastheprecipitatesofspherical，Ti(C，N)，blockyMCaswellasdiscreteM23C6distributingalonggra

5、inboundary．Moreover，thetensilestrengthatRTand700~Cke印thesamelevelasbefore．However，tensileductili—tyat700~CincreasesrapidlyafterBandPaddition．ItisworthtonotethatBandPmicrosl-loyingCanimprovethestressrupturelifeofthealloysignificantly．Forexample，therupturelifeattheconditionof70

6、0oCand350MPaincreasesfrominitial115．0hto984．2h．Investi．gationonthecreptmicrostuctureexhibitedthatBandPmicroalloycouldeffectivelypreventthegrowthofcarbideongrainboundaryandthereforeimprovethecreepstrength．收稿日期：2013—09—06作者简介：刘从庆(199l一)，男；通讯作者：肖旋(1966一)，女，副教授，研究方向：镍基高温合金第4期刘从庆等

7、：一种新型Ni．Fe基高温合金的微观组织和力学性能的研究35Keywords：Ni—Fcbasesuperalloy，GH984；micro—alloying；microstructure；mechanicalproperty我国的电力供应主要是火力发电，目前国内的火力发电机组的蒸汽参数最高维持在600oC和1实验材料和方法30MPa，热效率在45％以下。这意味着煤炭在燃烧过程中造成大量的浪费，且未完全燃烧的煤炭为保证合金成分的一致性，首先采用500kg也对环境造成严重的污染。根据前期的研究，提真空感应炉熔炼母合金，其化学成份分析结果为：高火电机

8、组的效率关键在于提高蒸汽参数，主蒸C006Cr19Mo2．2Nb11Ti11A104Fe汽温度每提高1oC，热效率值提高0．029％，而