题目：IC6合金热疲劳与再结晶行为研究

IC6合金是一种以金属间化合物Ni3Al为基体的定向凝固高温合金，具有熔点高、密度低及高温性能优异等特点；IC6E合金是化学成分与IC6定向凝固合金接近的等轴晶合金。这两种合金材料被应用于制造先进航空发动机涡轮导向叶片并进行了大量工程化应用研究。作为导向叶片材料，热疲劳性能是一个重要的性能指标。同时，由于该合金用作导向叶片过程中经受各种高温和受力环境，影响合金性能的再结晶是难免的。因此很有必要对该合金的热疲劳与再结晶行为进行研究。本文采用V形缺口平板试样，进行了上限温度分别为900℃与1000℃，最低温度为室温的热疲劳试验，从热疲劳裂纹扩展动力学、裂纹形貌、热疲劳性能的主要影响因素及合金的热疲劳损伤机制等方面对IC6E合金的热疲劳行为进行了研究，结果表明：在热疲劳试验中，裂纹长度随热循环周数的增加而变大。在开始阶段，裂纹的扩展速度较快，呈加速扩展；随着热循环周数的增加，裂纹的扩展速率保持恒定，进入恒速扩展阶段；提高热循环上限温度可使裂纹扩展速率增大；在室温至900与1000℃热循环中，该合金的热疲劳性能均优于传统导向器叶片材料K403合金；热疲劳主裂纹在V形缺口尖部萌生，微观裂纹其在硼化物中间或周围形成并沿晶界扩展；硼化物自身开裂及硼化物与基体的分离是裂纹形成与扩展的主要原因；沿晶氧化是该合金主要的高温热疲劳损伤机制；热处理可以显著提高IC6E合金的热疲劳性能；向合金中加入微量钇也可以改善其热疲劳性能。对IC6合金定向叶片的生产工艺、再结晶温度及再结晶层厚度、再结晶组织形貌特点及其对合金高温性能的影响等方面进行了研究，结果表明：在IC6定向柱晶叶片的成型加工过程中，经历干/水吹砂，砂轮/毡轮抛光及磨削等工艺后，再进行真空固溶处理时均会在定向柱晶叶片表面形成再结晶组织；再结晶不会降低合金的高温静拉伸强度，但对其持久强度有一定影响；通过替换与调整叶片的生产工艺，如将固溶热处理工艺安排在吹砂、抛光等变形加工工艺之前，使用碱煮结合振动光饰代替吹砂工艺来去除铸件表面的粘砂和氧化皮等方法，可以有效地防止叶片表面再结晶层的产生。