元素Re和W对选区激光熔化GH4169镍基合金组织及性能的影响

• 作 者: 王海丽
• 出 处: 中北大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: GH4169合金 微观组织 高温蠕变性能 抗热腐蚀性能

GH4169镍基高温合金广泛应用于发动机、涡轮盘等航空发动机重要高温部件，它要求在高温高腐蚀的环境下工作，但GH4169高温合金强化相γ"在高温下极不稳定，易转化成脆性相δ相，致使合金的综合性能降低。基于此，本文主要研究选区激光熔化GH4169镍基高温合金中添加元素Re、W并经过热处理后对合金组织以及合金高温蠕变性能、高温耐腐蚀性能进行研究。实验采用光学显微镜、SEM、XRD等对目前存在争议的δ相进行分析研究。首先本文经过大量单道烧结线、烧结面以及烧结实体实验获得一组最佳工艺参数，获得最佳的工艺参数为：激光电流130A，扫描速度130mm/min，扫描间距0.35mm，脉冲宽度5.5ms，激光频率12Hz，铺粉厚度0.15mm；其次在GH4169合金中分别添加不同含量的Re、 W元素,并混合均匀，利用获得的最佳工艺参数烧结规格20mm×15mm×3mm的长方体小块，并对加工成型的试样进行固溶处理与时效处理，之后再对试样分别进行高温蠕变实验与高温热腐蚀实验。分析元素Re、W对合金蠕变性能及高温热腐蚀性能的影响。实验结果表明：1）添加元素Re、W都可以增强GH4169合金的显微硬度值，且随着元素Re、W含量的增加而增加；2）将含Re、W和未添加任何元素的GH4169合金进行固溶+时效处理，含Re元素合金的显微硬度值要高于GH4169合金的显微硬度值，而GH4169的显微硬度值要高于添加W元素合金的显微硬度值；且添加Re元素的合金热处理后含有较少的δ相，含元素W的合金与未添加任何元素的GH4169合金热处理后均有δ相和长方形状的碳化物析出3）添加元素Re的合金其蠕变寿命要高于添加W元素合金的高温蠕变寿命4）在950℃涂敷75％Na2S04+25％NaCl混合盐的同等条件下，含元素Re镍基合金的抗热腐蚀性能明显好于含元素W的镍基高温合金，未添加任何元素GH4169合金的抗热腐蚀性略好于添加元素W合金。含Re镍基合金、含W镍基合金和未添加任何元素的GH4169合金的热腐蚀进程按照硫化-氧化机理进行分析，提高合金组织均匀性和添加Re元素有益于提高合金的抗热腐蚀能力。