金属学报  2012, Vol. 48 Issue (7): 845-852    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2012.00001

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Re和Ru对镍基单晶高温合金组织偏析的影响

刘刚, 刘林, 张胜霞, 杨初斌, 张军, 傅恒志

西北工业大学凝固技术国家重点实验室, 西安 710072

EFFECTS OF Re AND Ru ON MICROSTRUCTURE AND SEGREGATION OF Ni-BASED SINGLE-CRYSTAL SUPERALLOYS

LIU Gang, LIU Lin, ZHANG Shengxia, YANG Chubin, ZHANG Jun, FU Hengzhi

State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072

刘刚 刘林 张胜霞 杨初斌 张军 傅恒志. Re和Ru对镍基单晶高温合金组织偏析的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(7): 845-852.
, , , , , . EFFECTS OF Re AND Ru ON MICROSTRUCTURE AND SEGREGATION OF Ni-BASED SINGLE-CRYSTAL SUPERALLOYS[J]. Acta Metall Sin, 2012, 48(7): 845-852.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(4494 KB)   摘要: 通过对4种不同Re(3%-6%, 质量分数, 下同)和Ru(0%和3%)含量的镍基单晶高温合金铸态和热处理态组织的观察和成分分析, 研究了Re和Ru对元素偏析以及热处理过程中组织演化的影响. 结果表明, Re和Ru均会加剧铸态试样中的元素偏析, 但经过固溶处理后, Ru对合金元素的残余偏析的影响不大. 随着Re含量的增加和Ru的加入, 热处理态组织中γ' 相尺寸减小, 形貌的立方程度明显增加. 电子探针(EPMA)对成分的测量结果显示, Al, Ta和 Ni偏析于γ'  沉淀相, Re和Cr强烈地偏析于γ'相, 而Ru和W向γ'相的偏析程度则相对较低. Re含量的增加明显增大了Re, Cr, Co和W等元素向γ'相的偏析, 而Ru的加入则使得这些TCP相形成元素向γ'相的偏析程度略有降低. 关键词 ： Ru,  Re,  单晶高温合金,  微观组织,  偏析,  γ' 相形貌     Abstract：The influence of Re and Ru on segregation and microstructure evolution during heat treatment has been investigated in four Ni-based single-crystal superalloys with varied contents of Re (3%-6%, mass fractions) and Ru (0% and 3%). The additions of Re and Ru lead to the more severe segregation of alloying elements in as-cast structures. However, the effects of Ru on as-cast segregation can be neglected after the stepwise solution heat treatments. The additions of Re and Ru lead to the lower γ'-coarsening rate, more cuboidal γ'-morphology and reduced γ'-size. Electron microprobe analysis (EPMA) indicates that Al, Ta and Ni partition to the γ'-precipitates, whereas Re and Cr strongly partition to the γ-matrix. In comparison to Re and Cr, Ru and W show the less tendency to partition to the γ-matrix. Additionally, Re increases the supersaturation of Re, Cr, Co and W in the γ-matrix, whereas Ru only slightly suppresses the partition of these TCP-forming elements to the γ-matrix. Key words： Ru    Re    single-crystal superalloy    microstructure    segregation    γ'-morphology 收稿日期: 2012-01-04      ZTFLH:  TG146   基金资助: 国家自然科学基金项目50931004, 50827102和50771081及国家重点基础研究发展计划项目2010CB631202和2011CB610406资助 作者简介: 刘刚, 男, 1983年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 刘刚 刘林 张胜霞 杨初斌 张军 傅恒志 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2012.00001      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2012/V48/I7/845 [1] Hu Z Q, Liu L R, Jin T, Sun X F. Aeroengine, 2005; 31: 1 (胡壮麒, 刘丽荣, 金涛, 孙晓峰. 航空发动机, 2005; 31: 1) [2] Pollock T M, Tin S. J Propul Power, 2006; 22: 361 [3] Guo J T. Acta Metall Sin, 2010; 46: 513 (郭建亭. 金属学报, 2010; 46: 513) [4] Yang C B, Liu L, Zhao X B, Liu G, Zhang J, Fu H Z. Acta Metall Sin, 2011; 47: 1246 (杨初斌, 刘林, 赵新宝, 刘 刚, 张军, 傅恒志. 金属学报, 2011; 47: 1246) [5] Walston WS, Schaeffer J C, MurphyWH. 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