一种第二代镍基单晶高温合金1150℃原位拉伸断裂机制研究

马晋遥，王晋，赵云松，张剑，张跃飞，李吉学，张泽

北京工业大学固体微结构与性能研究所中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室浙江大学材料科学与工程学院

摘 要：通过自主研发的原位加热拉伸测试平台,在SEM中对[001]取向的第二代镍基单晶高温合金进行了1150℃高温拉伸测试,并得到了可靠的力学性能实验数据与高质量的实时序列SEM像。对力-位移曲线的分析表明,该单晶高温合金在1150℃的屈服强度与断裂强度分别为580与620 MPa。通过分析拉伸过程中的实时序列SEM像,发现该单晶合金在弹性变形阶段γ与γ′相并未发生明显变化;当进入塑性变形阶段,单晶合金中γ相在平行于应力轴方向变形被拉长,同时裂纹在样品原始显微孔洞垂直于应力轴方向最先产生,随着应力的增大绕过γ’相在γ相中扩展,最终裂纹连接相邻孔洞导致单晶合金断裂。

关键词：镍基单晶高温合金;原位SEM;高温拉伸;微观组织;裂纹;