单晶镍基合金的层错能及其对蠕变机制的影响

闫化锦¹，田素贵^1,2，朱新杰²，于慧臣³，舒德龙²，张宝帅²

1. 贵州工程应用技术学院机械工程学院2. 沈阳工业大学材料科学与工程学院3. 中国航发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

摘 要：通过对合金进行不同温度层错能的计算、蠕变性能测试及位错组态的衍衬分析,研究温度对单晶镍基合金层错能和蠕变机制的影响。结果表明:合金在760℃具有较低的层错能,其蠕变期间的变形机制是〈110〉超位错剪切进入γ′相,其中,切入γ′相的位错可分解形成（1/3）〈112〉位错+（SISF）层错的位错组态。随温度的提高,合金的层错能增大,合金在1070℃蠕变期间的变形机制是〈110〉螺、刃超位错剪切进入γ′相。在980℃,合金的层错能介于760¹070℃之间,蠕变期间的主要变形机制是〈110〉螺、刃超位错剪切进入γ′相,其中,剪切进入γ′相的螺位错由{111}面交滑移至{100}面,形成（1/2）〈110〉不全位错+反向畴界（APB）的K-W锁位错组态,这种具有面角非平面芯结构的K-W锁可抑制位错的交滑移,提高合金的蠕变抗力。其中,蠕变期间较低的应变速率仅释放较少的形变热,不足以激活K-W锁中的位错在{111}面滑移,是K-W锁在980℃得以保留的主要原因。

关键词：单晶镍基合金;层错能;蠕变;衍衬分析;变形机制;