W元素对Waspaloy合金微观组织和力学性能的影响

稀有金属, 2016, 40(2): 117-124. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.02.004

W元素对Waspaloy合金微观组织和力学性能的影响

汪力 ^1, , 杨钢 ^2, , 雷霆 ^3, , 阴树标 ^4, , 王鲁 ^5,

1.昆明理工大学能源与冶金工程学院,云南昆明650093;钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

2.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京,100081

3.昆明冶金高等专科学校,云南昆明,650033

4.昆明理工大学能源与冶金工程学院,云南昆明,650093

5.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京,100081

基金项目: 国家科技部高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA03A502)资助

关键词： Waspaloy合金 , W元素 , γ'相 , 粒度分布

Mechanical Properties and Microstructure of Waspaloy Superalloy with W Additions

Keywords： Waspaloy superalloy , tungsten , γ' phase , size distribution

采用Themo-calc热力学软件模拟了Waspaloy合金中最佳W元素添加量,并利用万能试验机、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了在添加W元素后Waspaloy合金力学性能变化以及对γ'相的影响.研究结果表明:添加W元素能提高Waspaloy合金中γ'相的溶解温度和在700℃时的析出量,添加2％(质量分数)的W元素最有利于合金性能的改善,且不会引入新的析出相.W元素在Waspaloy合金中主要分布于基体和γ'相中,分配比例约为1∶1,进入γ'相中的W原子会占据一部分Ti原子位置,并促进Al原子进入γ'相;添加W元素后,合金中粗颗粒γ'相出现几率降低,γ '相颗粒尺寸在45 ～ 50 nm范围内分布更为集中;W能降低合金中γ'/γ两相之间的错配度,对γ'相形貌没有明显影响.在Waspaloy合金中添加W元素后,合金的拉伸性能和持久断裂强度都有一定程度的提高.

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