● 摘要
Ni3Al基等轴晶合金IC6E和单晶合金IC6SX是我国自行研制的高性能高温结构材料，已被选为某航空发动机导向叶片材料。高温结构材料工作时长期暴露于高温环境下，合金的组织和力学性能变化对零部件的安全和寿命影响很大，因此研究合金的长期时效行为有重要意义。研究了1070℃/1500小时长期时效对IC6E和合金IC6SX合金组织和力学性能的影响。研究发现，IC6E合金经过1070℃下长期时效，显微组织发生了以下变化：γ相聚集粗化，不再呈连续的网络状分布；相邻的γ′相相互连通，形成尺寸更大的γ′相；合金中的碳硼化物在时效100h后转变为Y-NiMo相，时效过程中有少量棒状Y-NiMo相析出；晶界随时效时间增加逐渐变宽，形成γ′条带，并形成大块的γ′相和Y-NiMo相析出物；部分Y-NiMo相回溶，在枝晶间区域形成大块γ和γ′相间的组织。IC6E合金的室温屈服强度在长期时效100h后下降15%左右，时效1500h后，屈服强度下降约25%；合金在1050℃/80MPa下的持久寿命几乎不受长期时效影响，始终保持在较高水平。IC6SX合金经过1070℃下长期时效，显微组织发生了以下变化：析出大量棒状、块状的Y-NiMo相和碳化物，析出物在枝晶间区域出现的几率大于枝晶干；γ相聚集粗化，呈不连续分布，不再呈网络状分布于γ′相周围，使得相邻的γ′相相互连通；枝晶干出现大块的γ′相；时效1500h后发现了Y-NiMo相的回溶。IC6SX合金的室温屈服强度在时效1500h后下降约30%；室温抗拉强度几乎不变。合金在长期时效后仍保持良好的塑性。IC6SX合金1100℃/120MPa下的高温持久寿命在时效100h后下降约70%；继续时效，持久寿命下降缓慢：时效1500h后，持久寿命下降约80%。1070℃长期时效对IC6SX合金的持久寿命有显著的负面影响。