K4169合金循环加载过程中的微观组织演变

吴贇¹，刘雅辉¹，康茂东^1,2，高海燕^1,2，王俊^1,2，孙宝德^1,2

1. 上海交通大学材料科学与工程学院2. 上海交通大学上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室

摘 要：通过熔模精密铸造、循环加载和微观组织表征等方法研究了K4169合金循环加载过程中的微观组织演变特征,重点分析了不同循环周次后Laves相和δ-Ni₃Nb相的变形和断裂特征。结果表明,在室温380 MPa应力幅值循环加载实验中,循环寿命主要取决于显微疏松体积分数,裂纹优先萌生于试样表面的显微疏松位置。Laves相的断裂不受循环周次的影响,在循环加载初期,显微疏松附近的长带状Laves脆性相容易开裂,其内部还产生平行排列的二次裂纹,成为裂纹扩展的敏感区域。δ-Ni₃Nb层片呈现2种变形和断裂特征:沿长度方向的开裂;层片表面滑移和断裂。循环加载初期,显微疏松附近的δ-Ni₃Nb层片容易产生沿长度方向的开裂,而随着循环周次的增加,远离显微疏松的δ-Ni₃Nb层片表面滑移迹线逐渐增多直至滑移断裂。γ-Ni基体在循环加载过程中产生孪生变形特征,导致应变局部化程度加剧,进而使Laves相和δ-Ni₃Nb层片周围产生应力集中。

关键词：K4169高温合金;循环应力;微观组织演变;Laves相;δ-Ni3Nb相;