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镍基高温合金材料的等温处理工艺优势

镍基高温合金材料固溶处理是为了溶解主要强化相和一些二次碳化物,并使成分均匀化,同时获得所需要的晶粒尺寸。固溶处理空冷至等温处理温度保持一定时间,就在空冷过程中,镍基高温合金材料中产生了一定的热应变,引起晶格畸变,能量有所增加,对碳化物等相形核有利,同时等温处理温度与二次碳化物相形核长大温度范围一致。

电热合金

因此,镍基高温合金材料在等温处理时,碳化物等第二相沿晶界析出。由于温度较高,过冷度较小,形核率较低,但长大速率较快,在晶界析出的碳化物等相颗粒比较粗大,间隔稀疏,分布不均匀。在碳化物等相形核与长大过程中,相关元素如W、Mo、Cr等的原子要向晶界扩散,而另一些与第二相形成无关的元素如Al、Ti等的原子要向晶内扩散。原子由一个晶粒通过晶界转移至另一个晶粒,导致晶界沿垂直晶界面方向运动,从而产生晶界迁移。


镍基高温合金材料溶质原子沿晶界偏聚,促进晶界迁移。碳化物等晶界第二相钉扎晶界,阻止晶界迁移,而第二相颗粒之间的晶界面向晶内迁移,从而产生弯曲晶界。由于二次碳化物的析出温度通常高于相,而等温处理的温度都较高。因此,等温处理过程析出的第二相大多都是碳化物。

电热合金

几种镍基高温合金材料的等温处理工艺及等温处理过程中晶界可以进行分析。镍基高温合金材料在最后的时效处理过程中析出大量的细小均匀的主要强化相,使镍基高温合金材料晶内强度达到最佳,与晶界的弯晶强化获得最佳配合,使整个合金实现强韧化。


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