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粉末高温合金中SiO2夹杂物与基体的界面反应机理及对其变形行为的影响

摘要:通过人工植入夹杂物的方法,采用SEM、EPMA、TEM、纳米压痕和微纳CT研究了FGH96粉末高温合金中30和60μm SiO2夹杂物在粉末态、热等静压(HIP)和热挤压(HEX)过程中形貌、尺寸以及化学成分的演变规律,深入揭示了SiO2夹杂物与基体发生界面反应的机理,定量研究了夹杂物在粉末态、HIP态以及HEX态下尺寸的变化,表征了夹杂物在挤压棒材中的三维形貌。结果表明,在粉末态时,夹杂物呈长条状或板条状;在HIP过程中,夹杂物与基体发生了置换反应,形成了内部Ti O2、外部Al2O3并弥散分布于γ基体的复合夹杂物,确定了形成氧化物的物相种类,揭示了界面反应机理,同时,30μm SiO2周围未出现γ’相贫化区,60μm SiO2周围形成了γ’相贫化区,合金基体较γ’相贫化区具有较高弹性模量和纳米硬度,γ’相贫化区为软化区,反应后30和60μm SiO2夹杂物尺寸分别约为35和75μm,体积得到进一步增大;在挤压过程中,60μm SiO2由于贫化区的存在表现出与30μm SiO2不同的变形行为,并通过SEM观察统计的夹杂物尺寸与理论计算和微纳CT测试结果进行了对比验证。

关键词:
  • 粉末高温合金  
  • sio2夹杂物  
  • 界面反应机理  
  • 定量尺寸变化  
  • 微纳ct  
作者:
冯业飞; 周晓明; 邹金文; 王超渊; 田高峰; 宋晓俊; 曾维虎
单位:
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; 北京100095
刊名:
金属学报

注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社

期刊名称:金属学报

金属学报紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:21-1139/TG。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1956年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。

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