GH4033合金短时超温后的显微组织损伤及力学性能

童锦艳^1,2，冯微^1,3，付超²，郑运荣²，冯强^1,2

1. 北京科技大学国家材料服役安全科学中心2. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室3. 北京航空材料研究院熔铸中心

摘 要：对已服役的航空发动机用GH4033合金二级涡轮叶片榫头部位进行900~1100℃短时超温3 min热处理,之后再进行组织表征和力学性能测试,研究了短时超温过程中合金的组织损伤及其对室温硬度和700℃,430 MPa下持久寿命的影响规律.结果表明,GH4033合金中γ’相颗粒在短时超温过程中发生粗化和回溶现象,当温度达到980℃及以上时,保温3 min后γ’相完全回溶;随着超温温度的升高,晶界碳化物逐渐溶解,1100℃时完全溶解,并造成晶粒开始长大.短时超温后叶片合金的室温硬度随着γ’相的回溶急剧下降,当γ’相完全回溶时室温硬度降低至170 HV左右.合金在700℃,430 MPa下持久寿命随着短时超温温度的升高呈现先增大后急剧降低的规律,其主要受γ’相的回溶与再析出以及晶界碳化物回溶的影响.

关键词：GH4033变形合金;涡轮叶片;超温;显微组织;持久性能;