定向凝固DSM11合金亚固溶恢复热处理工艺

周强, 华小雨, 黄春蓉, 郑为为

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (06) : 12-23.

定向凝固DSM11合金亚固溶恢复热处理工艺

  • 周强, 华小雨, 黄春蓉, 郑为为
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摘要

针对定向凝固DSM11服役涡轮叶片显微组织损伤和性能退化问题,亟需开展亚固溶恢复热处理工艺研究。本研究参考真实服役DSM11叶片的损伤组织,以980℃热暴露500 h定向凝固DSM11合金为研究对象,研究不同亚固溶恢复热处理工艺对损伤组织和性能的影响。结果表明:采用1180℃/2 h固溶结合1120℃/2 h/AC+850℃/24 h/AC恢复热处理制度时,可以获得约23%、尺寸为270 nm左右的二次γ′相和约17%粗大γ′相的双态组织。同时,热暴露过程形成的晶界M23C6型碳化物全部回溶,晶界γ′膜厚度降低。若直接进行1120℃时效处理,晶界M23C6型碳化物也能发生溶解,但晶界γ′膜厚度几乎不发生变化。二次γ′相的尺寸和体积分数与固溶温度和固溶后冷却速度密切相关。炉冷得到的二次γ′相尺寸大于空冷,1160℃固溶时得到的二次γ′相在随后的时效过程中全部溶解,不会被保留。经过1180℃/2 h/AC+1120℃/2 h/AC+850℃/24 h/AC恢复热处理后,热暴露损伤DSM11合金980℃/220 MPa的持久寿命由18 h恢复至24 h,达到标准热处理态的86%。一定含量重新析出的二次γ′相对合金力学性能的恢复起主要作用。

关键词

亚固溶恢复热处理 / 定向凝固DSM11合金 / 双态组织 / 力学性能

中图分类号

TG156

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周强, 华小雨, 黄春蓉, 郑为为. 定向凝固DSM11合金亚固溶恢复热处理工艺. 材料工程. 2025, 53(06): 12-23

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国家科技重大专项项目(J2019-Ⅶ-0010-0150)

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