·1284· 工程科学学报，第38卷，第9期 400m 400nm 400m 图9两种合金在704℃时效不同时间晶内组织形貌.(a)GH4169,500h:(b)GH4169C,500h:(c)GH4169,10000h:(d)GH4169C, 10000h Fig.9 Microstructures in grains of the alloys after aging at 704C:(a)CH4169,500 h:(b)GH4169C,500 h:(c)CH4169,10000 h:(d) GH4169C,10000h 硬度曲线中，GH4169C合金时效后期硬度高于 比，704℃硬度曲线有所不同.704℃硬度曲线中，时效 GH4169合金正是因为GH4169C合金y相更稳定，在 初期(30~1000h),硬度快速下降，随后在1000~2000 10000h还有大量y相存在. h之间进入硬度平缓区，而后(2000~4000h)硬度值又 有所下降，在4000h后硬度再次进入平缓区.由此可 表2不同N原子数分数y-Nb-体系结合能 见，在704℃硬度曲线并不存在时效初期的低速率粗 Table 2 Cohesive energy of y'-Nb-Ni systems with different Nb atom 化阶段.这是因为在此时效条件下，时效初期晶内盘 fractions 片状强化相就严重粗化，导致硬度难以保持相对稳定 Nb原子数分数 0 40% 80% 100% 此外704℃长期时效过程中，相比时效初期硬度的下 结合能/(kmm11)334.865349.065361.440364.591 降，时效后期硬度的下降较为缓慢.由时效组织可以 看出，在时效初期，合金主要是Y”相强化，而Y相发生 图10为GH4169和GH4169C合金在704℃分别 Ostward熟化，组织粗化长大，数量大幅度减小，使硬度 时效30~10000h硬度曲线图.与650℃硬度曲线相 460 快速下降.而到了2000h以后，晶内y"相已基本消失， 440 不能起到强化作用，此时合金主要强化相是y相，而 y相在704℃下又较为稳定，不容易粗化长大.在 400 10000h还能存在，因此硬度下降被抑制，使得时效后 期硬度下降不如前期快 360 340 GH4169C. 2.3.2720℃长期时效组织 320 图11和图12显示，在720℃下长期时效，不管是 GH4169 300 GH4169合金还是GH4169C合金组织都将快速失效. 280 GH4169合金中8相粗化长大，数量大幅增加，在1000 0 200040006000800010000 时效时间M h出现了魏氏体组织（图11(e).y”相在时效初期就 图10704℃GH4169和GH4169C合金硬度曲线 出现Ostward熟化，粗化现象严重（图11(a)和图12 Fig.10 Hardness curves of the alloys after aging at 704 C (a),1000h时GH4169合金内y"相基本消失（图11工程科学学报，第 38 卷，第 9 期 图 9 两种合金在 704 ℃时效不同时间晶内组织形貌 . ( a) GH4169，500 h; ( b) GH4169C，500 h; ( c) GH4169，10000 h; ( d) GH4169C， 10000 h Fig． 9 Microstructures in grains of the alloys after aging at 704 ℃ : ( a) GH4169，500 h; ( b) GH4169C，500 h; ( c) GH4169，10000 h; ( d) GH4169C，10000 h 硬度 曲 线 中，GH4169C 合 金 时 效 后 期 硬 度 高 于 GH4169 合金正是因为 GH4169C 合金 γ'相更稳定，在 10000 h 还有大量 γ'相存在． 表 2 不同 Nb 原子数分数 γ'--Nb--Ti 体系结合能 Table 2 Cohesive energy of γ'--Nb--Ni systems with different Nb atom fractions Nb 原子数分数 0 40% 80% 100% 结合能/( kJ·mol － 1 ) 334. 865 349. 065 361. 440 364. 591 图 10 704 ℃ GH4169 和 GH4169C 合金硬度曲线 Fig． 10 Hardness curves of the alloys after aging at 704 ℃ 图 10 为 GH4169 和 GH4169C 合金在 704 ℃ 分别 时效 30 ～ 10000 h 硬度曲线图． 与 650 ℃ 硬度曲线相 比，704 ℃硬度曲线有所不同． 704 ℃硬度曲线中，时效 初期( 30 ～ 1000 h) ，硬度快速下降，随后在 1000 ～ 2000 h 之间进入硬度平缓区，而后( 2000 ～ 4000 h) 硬度值又 有所下降，在 4000 h 后硬度再次进入平缓区． 由此可 见，在 704 ℃硬度曲线并不存在时效初期的低速率粗 化阶段． 这是因为在此时效条件下，时效初期晶内盘 片状强化相就严重粗化，导致硬度难以保持相对稳定． 此外 704 ℃长期时效过程中，相比时效初期硬度的下 降，时效后期硬度的下降较为缓慢． 由时效组织可以 看出，在时效初期，合金主要是 γ″相强化，而 γ″相发生 Ostward 熟化，组织粗化长大，数量大幅度减小，使硬度 快速下降． 而到了 2000 h 以后，晶内 γ″相已基本消失， 不能起到强化作用，此时合金主要强化相是 γ'相，而 γ'相 在 704 ℃ 下 又 较 为 稳 定，不容易粗化长大． 在 10000 h 还能存在，因此硬度下降被抑制，使得时效后 期硬度下降不如前期快． 2. 3. 2 720 ℃长期时效组织 图 11 和图 12 显示，在 720 ℃ 下长期时效，不管是 GH4169 合金还是 GH4169C 合金组织都将快速失效． GH4169 合金中 δ 相粗化长大，数量大幅增加，在 1000 h 出现了魏氏体组织( 图 11( e) ) ． γ″相在时效初期就 出现 Ostward 熟化，粗化现象严重( 图 11 ( a) 和图 12 ( a) ) ，1000 h 时 GH4169 合金内 γ″相基本消失( 图 11 ·1284·