钌对一种单晶高温合金980和1160℃下TCP相析出影响的两面性
RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING（2021）
Abstract
为研究Ru对高代单晶高温合金组织稳定性的影响,制备分别含有6％和4.5％Ru(质量分数)的2种单晶高温合金D1和D2,完全热处理后置于980和1160 ℃下进行200 h的长期时效,分析合金长期时效后的显微组织、不稳定拓扑密排相(TCP)成分及晶体结构.结果表明:980 ℃时效200h后,含Ru较多的D1合金中TCP析出量显著多于D2合金;1160 ℃时效200h后,D1合金中未观察到TCP相,而D2合金中观察到少量TCP相;2种合金析出的TCP相为同一种TCP相,Ru为其主要形成元素之一.结合d电子能级计算和热力学计算分析表明:Ru对单晶高温合金TCP析出的影响具有两面性.一方面Ru含量提高会使合金d电子能级增大,增加合金TCP析出倾向;另一方面Ru含量增加可降低高熔点元素在γ相中的偏析程度,进而减小因高熔点元素在γ相中过饱和而导致的TCP相析出量;在不同温度下,起主要作用的因素会有所不同.
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Key words
single crystal superalloy, ruthenium, microstructure stability, topologically close-packed phase, dual effects
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