摘要:传统Co基高温合金的强化机制为固溶强化与碳化物强化,强化效果弱于Ni基高温合金中的有序相γ′强化,从而使得Co基高温合金的应用受到限制。直到2006年,在Co-Al-W三元相图中发现稳定的L12相——Co3(Al,W),这种新型γ′相强化的Co-Al-W基高温合金有以下特点:(1)含Ta合金熔点高于Waspaloy合金;(2)硬度与屈服强度不低于Ni基高温合金;(3)γ/γ′两相之间的晶格错配度与Ni基高温合金在数值上接近,符号上相反,而正的晶格错配度更有利于蠕变性能。综上所述,Co3(Al,W)相的发现为Co基高温合金的发展开辟了新道路。自2006年以来,针对Co-Al-W基高温合金的组织与性能进行了大量研究。Co-Al-W基高温合金的微观组织为γ/γ′两相,此外还会存在一些二次相,其中包括富集Al和Ti元素的B2-CoAl相、富集难熔元素的拓扑密堆相m-Co7 W6以及易在时效过程析出的c-Co3 W相。这些二次相通常在晶界析出,容易成为裂纹的发源地,同时会弱化固溶强化效果,对合金的高温性能不利。虽然Co-Al-W基高温合金得到了立方形态的γ′相共格析出,但由于γ′-Co3(Al,W)相高温稳定性差,需要对其进行合金化,因此,这种γ′相强化的Co基高温合金正在由简单的Co-Al-W三元合金发展成为复杂的多元合金。综合来看,主要添加的合金化元素有Ta、Ti、Nb、V、Mo、Ni和Cr。其中,γ′相形成元素包括Ta、Ti、Nb、V、Mo,这些元素的分配系数均大于1,且能有效提高γ′相固溶温度与体积分数;Cr、Fe、Re的分配系数小于1,是γ相形成元素,添加后均降低γ′相固溶温度,其中Cr会提高γ′相的体积分数。众多合金元素中,Cr、Mo和Ni元素的过量添加会降低γ/γ′两相间的晶格错配度,从而改变γ′相形态甚至破坏γ/γ′两相组织。合金的组织与性能密切相关,γ/γ′两相、γ′相为立方形态且γ′相高温稳定性高的合金具有优异的性能。Co-Al-W基高�
注:因版权方要求,不能公开全文,如需全文,请咨询杂志社
热门期刊服务
Acta Pharmacologica Sinica Journal of Semiconductors Journal of Genetics and Genomics Communications in Theoretical Physics Hepatobiliary Pancreatic Diseases International Journal of Systems Engineering and Electronics Hepatobiliary Pancreatic Diseases International China World Economy Chinese Optics Letters Applied Geophysics Acta Geologica Sinica Acta Oceanologica Sinica