论文部分内容阅读
本文通过对具有不同取向差[001]取向镍基单晶合金进行不同条件下的蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了取向差及温度对合金组织结构与蠕变性能的影响,并通过TEM形貌观察与位错组态的衍衬分析,讨论了合金在不同条件蠕变期间的变形与断裂机制。结果表明,合金在高应力应变期间,首先开动的主滑移系是(111)[0?11],随应变量增加,(11?1)[011]次滑移系开动,主/次滑移系交替开动,使合金的应变增大,并在主/次滑移系中形成割阶,直至在滑移迹线交角处发生裂纹萌生,并沿{111}滑移面扩展,是合金在高应力应变期间的主要断裂机制。在760℃/810MPa的蠕变期间,合金中γ′相形成不完整筏状结构,其蠕变特征具有明显的取向依赖性,取向差为12°和6°合金具有较低的应变速率和较长的蠕变寿命;而取向差为7°合金具有较高的应变速率和最短的蠕变寿命。在980℃/300MPa、1070℃/160MPa条件下,取向差对单晶合金的蠕变特征无明显影响。在760℃/810MPa条件下,合金在蠕变期间的变形机制是<110>超位错切入γ′相内,并有<110>超位错切入γ′相发生分解,形成(1/3)<112>超肖克莱不全位错+层错的位错组态。在980℃/300MPa和1070℃/160MPa条件下,合金在蠕变期间γ′相形成完整筏状结构,其变形机制是(1/2)<110>位错切入γ相和<110>超位错切入γ′相内;其中前者有少量<110>超位错切入γ′相内发生分解,可形成(1/2)<110>不全位错+层错的位错组态。在760℃/810MPa条件下,合金在蠕变后期,由于主/次滑移系交替开动,在相互交割处产生裂纹,并沿{111}滑移面扩展,可发生解理断裂;在高温蠕变后期,裂纹在筏状γ′/γ两相界面处产生,沿两相界面扩展,是合金的蠕变断裂机制。