镍基单晶高温合金中温稳态蠕变期间的变形机制

金属学报, 2015, 51(12): 1472-1480. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00158

镍基单晶高温合金中温稳态蠕变期间的变形机制

苏勇 ^1, , 田素贵 ^2, , 于慧臣 ^3, , 于莉丽 ^4,

1.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳化工大学能源与动力工程学院,沈阳110142

2.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

3.中航工业北京航空材料研究院航空材料检测与评价北京市重点实验室,先进高温结构材料国防科技重点实验室,北京100095

4.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳,110870

基金项目: 国家自然科学基金项目51271125和辽宁省教育厅项目L2015426资助

关键词：镍基单晶合金 , 蠕变 , 位错 , 层错 , 变形机制

DEFORMATION MECHANISMS OF Ni-BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOYS DURING STEADY-STATE CREEP AT INTERMEDIATE TEMPERATURES

通过蠕变性能测试、组织形貌观察及位错组态的衍射衬度分析,研究了镍基单晶高温合金在中温/高应力稳态蠕变期间的变形机制.结果表明,在760℃,760 MPa和800℃,650 MPa蠕变期间,剪切γ'相的位错可发生分解,分解后领先的a/3〈112〉超点阵Shockley不全位错切入γ'相,拖曳的a/6〈 112〉Shockley不全位错滞留在γ'/γ相界面,2个不全位错之间形成超点阵内禀堆垛层错(SISF);此外,剪切进入γ'相的超点阵位错可由{111}面交滑移至{100}面,形成具有非平面位错芯结构的K-W锁,可抑制位错的滑移和交滑移,提高合金的蠕变抗力.在850℃,500MPa蠕变期间,合金中的层错消失,部分剪切进入筏状γ相的a〈110〉超点阵位错可分解形成"2个a/2〈110〉不全位错加反相畴界(APB)"的组态,而合金中K-W锁的消失是由高温热激活致使立方体滑移的位错重新交滑移至八面体所致.

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