航空航天材料－高温合金部分04-相变.pdf

高温合金的相变、析出相及其作用 1、L→γ相变 随着凝固温度连续降低，先结晶的γ相（枝晶轴） Al 、Ti含量要低，而后凝固的γ相（枝晶间）Al 、 Ti含量要高，即凝固结晶时产生的枝晶偏析。 2 、L→( γ+ γ’)相变 对于Al 、Ti含量较高的铸造高温合金，在凝固结晶的 后期，剩余合金熔体中Al 、Ti含量不断提高，奥氏体γ 相结晶前沿，Al 、Ti含量更高，当达到γ+ γ’共晶成 分发生L→( γ+ γ’)共晶反应，生成( γ+ γ’)共晶组织。 2 、L→( γ+ γ’)相变 抗热腐蚀高温合金K444精密铸造试样的铸态组织 3 、L→MC相变或( γ+MC)共晶反应 在凝固结晶后期，由于枝晶偏析，枝晶间偏析的Ti含 量很高，促进了TiC的形核与长大，所以TiC通常在凝 固后期从液体中析出，称为一次TiC。 K417合金凝固后期形成的TiC 4 、L→M C 、M C 、M C相变 7 3 23 6 6 或( γ+M C )共晶反应 23 6 凝固后期，在晶界或枝晶间区域形成一次碳化物，在 最后凝固区域发生共晶反应，形成伪共晶碳化物组织。 不同返回料添加比例K640S合金的共晶碳化物 5 、L→ ( γ+M B )共晶反应 3 2 高温合金中都添加少量硼，通常在0.005~0.15%范围。 当硼含量较高，在最后凝固液体中硼含量达到硼化物 γ 与 相的共晶成分，发生L→ ( γ+M B )共晶反应。 3 2 K491合金铸态组织中的 K491合金铸态组织中生长在 γ+M B γ+ γ’前沿的γ+M B 共晶 3 2 3 2 6 、L→ ( γ+Laves)共晶反应 含铁较高的镍基高温合金用铌进行固溶和沉淀强化。 在非平衡凝固过程中产生枝晶偏析，使枝晶间Nb含量 偏高，发生L → ( γ+Laves)共晶反应。 K491合金铸态组织中的 K491合金铸态组织中生长在 γ+M B γ+ γ’前沿的γ+M B 共晶 3 2 3 2 7 、L→δ相变 在高Nb镍基高温合金凝固后期，除发生L → ( γ+Laves) 共晶反应外，由于Ni 、Ti 、Nb等元素富集，有利于δ- Ni3Nb相的形核与长大，分布在( γ+Laves)共晶周围。 7 、L→δ相变 8 、L→Ni Hf 相变 5 含Hf铸造镍基合金铸态组织中(γ+γ ‘)共晶前缘的NiHf 5 相 初生γ‘相 时效析出的γ‘相 高铌合金中的γ“相 针状的σ相 1、MC→M C 23 6 2、MC→M C 6 3、MC→M C +α-(W,Mo) 23 6