微量Hf对大角度晶界含Re双晶合金高温持久性能的影响

赵云松¹，郭媛媛¹，赵敬轩²，张晓铁³，刘砚飞¹，杨岩¹，姜华¹，张剑¹，骆宇时¹

1. 中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室2. 北京科技大学材料科学与工程学院3. 北京航空航天大学材料科学与工程学院

摘 要：采用籽晶法制备含有大角度晶界(约20°)的双晶试板,通过分析不同Hf含量(质量分数:0%,0.4%)的含Re合金晶界处析出相、γ/γ′组织、晶界成分及1100℃/100MPa横向持久性能,研究Hf对晶界组织及高温力学性能的影响。结果表明:Hf显著提高了铸态合金大角度晶界处共晶和碳化物体积分数;热处理后,Hf显著抑制了晶界胞状再结晶组织的形成,含Hf合金的1100℃/100MPa横向持久寿命均显著提高。晶界持久性能与晶界析出相种类、形貌、含量和成分密切相关,而Hf元素在晶界未发现显著的偏聚。本研究对先进镍基单晶合金中晶界缺陷的评价及Hf元素晶界强化作用机制的认识具有一定的指导意义。

关键词：单晶高温合金;Hf;晶界;显微组织;持久性能;