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钨元素在高温合金中的作用
2014-3-14
在镍基高温合金中W溶解于基体和γ'相各占一半,钨的原子半径较大,比镍、钴和铁的原子半径大10%~13%。多情原子在高温合金基体中要引起晶格明显膨胀,形成较大的长程应力场,阻止位错动运,屈服强度明显提高。
在GH4586合金中,将Mo含量固定为8%的基础上,分别加入2%、2.5%、3%.4%和5%的钨。γ固溶体晶格常数随钨含量的增加而增加,同时,室温和800℃屈服强度也相应增加,但屈服强度的增加值不是很大,可能与GH4586合金成分复杂,并含有22%γ'相沉淀强化等因素有关。
钨明显降低γ基体层错能,层错能降低可有效改善高温合金的蠕变性能。随着W含量增加,层错能明显降低,Ni-20Cr-20Co固溶强化合金蠕变速率明显降低,抗蠕变性能明显改善。随着钨含量增加,γ相强化的复杂Ni基高温合金GH4586的持久时间明显增加。这与W含量增加γ基体堆垛层错能降低,因而使稳太蠕变速率降低密切相关。
在复杂合金中加入合金元素钨,除上述固溶强化外,W原子将进入γ'相,并影响其他元素在γ与γ'相之间分配,改变γ和γ'相晶格常数和错配度。同时,钨还促进M6C和μ相的生成,这些都将影响合金的力学性能。
用W合金化的高温合金十分普遍,铁基高温合金GH2135用2%W和2%Mo进行综合固溶强化。GH3044镍基固溶强化合金,W含量高达13%~16%,钴基合金GH5188和GH5605,其W含量也高达13%~16%。
在GH4586合金中,将Mo含量固定为8%的基础上,分别加入2%、2.5%、3%.4%和5%的钨。γ固溶体晶格常数随钨含量的增加而增加,同时,室温和800℃屈服强度也相应增加,但屈服强度的增加值不是很大,可能与GH4586合金成分复杂,并含有22%γ'相沉淀强化等因素有关。
钨明显降低γ基体层错能,层错能降低可有效改善高温合金的蠕变性能。随着W含量增加,层错能明显降低,Ni-20Cr-20Co固溶强化合金蠕变速率明显降低,抗蠕变性能明显改善。随着钨含量增加,γ相强化的复杂Ni基高温合金GH4586的持久时间明显增加。这与W含量增加γ基体堆垛层错能降低,因而使稳太蠕变速率降低密切相关。
在复杂合金中加入合金元素钨,除上述固溶强化外,W原子将进入γ'相,并影响其他元素在γ与γ'相之间分配,改变γ和γ'相晶格常数和错配度。同时,钨还促进M6C和μ相的生成,这些都将影响合金的力学性能。
用W合金化的高温合金十分普遍,铁基高温合金GH2135用2%W和2%Mo进行综合固溶强化。GH3044镍基固溶强化合金,W含量高达13%~16%,钴基合金GH5188和GH5605,其W含量也高达13%~16%。