合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

吴凯¹，刘国权^1,2，胡本芙¹，吴昊¹，张义文^1,3，陶宇³，刘建涛³

1. 北京科技大学材料科学与工程学院2. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室3. 钢铁研究总院高温材料研究所

摘 要：通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René104合金析出的主要平衡相为γ′、MC、M23C6、M3B2和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ′相的析出温度,Cr含量对M23C6和M3B2的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M3B2的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ′相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ′相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M23C6碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.

关键词：粉末冶金高温合金;热力学计算;平衡相;涡轮盘;优化设计;