金属学报  2006, Vol. 42 Issue (9): 947-951

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直流电场对一种镍基单晶高温合金力学性能的影响

冯小辉;杨院生;李应举;张宇男;胡壮麒

中国科学院金属研究所

EFFECT OF DC FIELD ON MECHANICAL PROPERTY OF A Ni-BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY

FENG Xiaohui; YANG Yuansheng; LI Yingju; ZHANG Yunan; HU Zhuangqi

中国科学院金属研究所

冯小辉; 杨院生; 李应举; 张宇男; 胡壮麒 . 直流电场对一种镍基单晶高温合金力学性能的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(9): 947-951 .
, , , , . EFFECT OF DC FIELD ON MECHANICAL PROPERTY OF A Ni-BASED SINGLE CRYSTAL SUPERALLOY[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(9): 947-951 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(565 KB)   摘要: 采用电场凝固技术在自制电场定向凝固装置上进行电场单晶生长，研究了直流电场对一种镍基单晶高温合金室温拉伸性能和高温持久性能的影响. 结果表明，随着电流密度增大，合金的室温屈服强度明显提高，但抗拉强度无明显改善，且塑性降低；在980 ℃和221 MPa条件下, 高温持久时间显著延长，持久塑性得到改善. 利用扫描电镜和电子探针对该合金的凝固组织、合金成分分布和断口形貌进行了分析.结果表明，直流电场引起枝晶间距及γ’相尺寸减小、成分偏析减轻,共晶和亚晶界减少. 直流电场作用导致的γ’相尺寸减小及成分偏析减轻导致的γ/γ’错配度变化, 对合金的屈服强度和高温持久性能的提高有贡献. 关键词 ： 镍基单晶高温合金,  直流电场,  力学性能     Abstract：The tensile properties at room temperature and stress-rupture properties at high temperature of a kind of Ni-based single crystal superalloy grown under a DC field were measured. The results show that the yield strength at room temperature is increased and the stress-rupture life and ductility at 980 ℃ and 221 MPa are improved, whereas the ultimate tensile strength at room temperature varies unnotedly and the ductility at room temperature is reduced. SEM observation and EMPA analysis showed that the prime dendrite arm spacing (PDAS), size of γ’ particles, alloying element segregation, eutectic and the sub-grain boundaries are reduced with the increase of the current. It is considered that the improvement of yield strength and stress-rupture properties arise from the refining of γ’particles and the change of γ/γ’misfits caused by reduction of microsegregation of alloying elements. Furthermore, the enhancement of the stress-rupture properties is also related to the reductions in the PDAS, eutectic and sub-grain boundaries under the action of the electric field. Key words： Ni-based single crystal superalloy    DC electric field    mechanical property 收稿日期: 2006-04-04      ZTFLH:  TG132.3   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 冯小辉 杨院生 李应举 张宇男 胡壮麒 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I9/947 [1]Huang Q Y,Li H K.Superalloy.Beijing:Metallurgical Industry Press,2000:2 (黄乾尧，李汉康．高温合金．北京：冶金工业出版社，2000：2) [2]Caron P,Khan T.Aerosp Sci Technol,1999;3:513 [3]Misra A K.Metall Trans,1985;16A:1354 [4]Conrad H.Mater Sci Eng,2000;A287:205 [5]Ahmed S,Bond R,McKannan E C.Adv Mater Processes,1991;140:30 [6]Ahmed S,Mekannan E C.Mater Sci Technol,1994;10:941 [7]Yang Y S,Li W F,Hu Z Q.In:Hanada S,ed.,4th Pacific Rim Int Conf on Advanced Materials and Processing,Sendai:The Japan Institute of Metals,2001:345 [8]Yang Y S,Feng X H,Cheng G F,Li Y J,Hu Z Q.Acta Metall Sin(Engl Lett),2005;18:679 [9]Duhl D N.In:Sims C T,Stoloff N S,Hagel W C,eds.,SuperalloyⅡ.New York:John Wiley & Sons,1987:189 [10]Jackson J J,Donachie M J,Henricks R J,Gell M.Metall Trans,1977;8A:1615 [11]Wu C X,Sun C Q,Li Q J.J Aeronaut Mater.2002:22:1 (吴昌新，孙传棋，李其娟．航空材料学报，2002；22：1) [12]Nathal M V.Metall Trans,1987;18A:1961 [13]Socrate S,Parks D M.Acta Metall Mater,1993;41:218 [14]Peng Z F,Ren Y Y,Mei Q S,Liu Y.Acta Metall Sin,2001;37:171 (彭志方，任遥遥，梅青松，刘艳．金属学报，2001；37：171) [15]Liu L R,Jin T,Zhao N R,Wang Z H,Sun X F,Guan H R,Hu Z Q.Acta Metall Sin,2004;40:858 (刘丽荣，金涛，赵乃仁，王志辉，孙晓峰，管恒荣。胡壮麒．金属学报，2004；40：858) [1] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264. [2] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. 增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响：粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278. [3] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [4] 赵鹏, 谢光, 段慧超, 张健, 杜奎. 两种高代次镍基单晶高温合金热机械疲劳中的再结晶行为[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1221-1229. [5] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [6] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026. [7] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041. [8] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096. [9] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968. [10] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776. [11] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [12] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656. [13] 刘满平, 薛周磊, 彭振, 陈昱林, 丁立鹏, 贾志宏. 后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 657-667. [14] 吴欣强, 戎利建, 谭季波, 陈胜虎, 胡小锋, 张洋鹏, 张兹瑜. 耐Pb-Bi腐蚀Si增强型铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 502-512. [15] 李述军, 侯文韬, 郝玉琳, 杨锐. 3D打印医用钛合金多孔材料力学性能研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 478-488. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed