贾皓东等：高强度耐腐蚀ODS-FeCrAl合金微观结构、力学性能研究进展 203· 400 (b)MA956 (a) (b) 300 200 200nm 00 20406080 50 nm 200nm Particle diameter/nm 图5MA956TEM照片及弥散颗粒尺寸统计.(a)TEM照片：(b)弥 图6Al元素对14Cr-ODS合金微观结构的影响.(a)14Cr-Ti ODS: 散颗粒统计结果5) (b)14Cr-Al ODSIS6I Fig.5 TEM photos and dispersive particle size statistics of MA956:(a) Fig.6 Effect of Al on the microstructure of 14Cr-ODS alloy:(a)14Cr- TEM graph;(b)diutribution of dispersed particlels Ti ODS:(b)14Cr-Ti ODSI61 象正是因为ODS合金内部的弥散颗粒导致的，通 处脱离仍需要一个剥离应力.而这两点通常被认 常认为由Orwan强化机制主导.这种强化机制的 为是ODS合金蠕变阈值应力的来源.由于ODS合 存在，使得合金在ODS化后蠕变强度都会得到很 金之中存在大量的弥散颗粒，考虑到多个粒子同 大程度的提高，如图10所示阿 时作用的情况时，粒子间距是另一个重要的因素 通过位错绕过颗粒的示意图（图11）可以看出m, 综上所述，ODS合金的阈值应力主要取决于以下 位错在攀移越过单个粒子时，位错线会在一定程 3个要素：位错热激发脱离所需要的局部背应力； 度上被拉长，从而对位错产生阻碍，而当位错通过 位错受颗粒的黏性吸引力和位错受大量颗粒的长 之后仍会受颗粒与基体界面的吸引，若要从界面 程作用力网实验所测得的应力通常小于计算所 2.5 2.5 (a) ●1000℃-1h (b) 1050℃ YAL-Os ◆1050℃-1h Y.AL.O ◆1h 2.0 ■1100℃-1h 2.0 ●10h △50h 1.5 ◆500h 1.0 YAIO, YAIO 05 YALO 4 Cluster radius/nm Cluster radius/nm 图7YIl比与Y-A-0颗粒尺寸的关系.(a)不同温度下退火1h:(b)1050℃下热处理不同时间9 Fig.7 The relationship between Y/Al ratio and Y-Al-O particle size:(a)annealing at different temperatures for 1 h;(b)heat treatment at 1050 C for different duration! (a) (b) (c) 50 nm 50 nm 50 nm 图8不同添加元素对ODS-FeCrAl合金弥散颗粒改性的TEM照片.(a)Ti元素：(b)Zr元素：(c)Hf元素s Fig.8 TEM photographs of ODS-FeCrAl alloy dispersed particles modified by different additive elements:(a)Ti element (b)Zr element,(c)Hf象正是因为 ODS 合金内部的弥散颗粒导致的，通 常认为由 Orwan 强化机制主导. 这种强化机制的 存在，使得合金在 ODS 化后蠕变强度都会得到很 大程度的提高，如图 10 所示[76] . 通过位错绕过颗粒的示意图（图 11）可以看出[77] ， 位错在攀移越过单个粒子时，位错线会在一定程 度上被拉长，从而对位错产生阻碍，而当位错通过 之后仍会受颗粒与基体界面的吸引，若要从界面 处脱离仍需要一个剥离应力. 而这两点通常被认 为是 ODS 合金蠕变阈值应力的来源. 由于 ODS 合 金之中存在大量的弥散颗粒，考虑到多个粒子同 时作用的情况时，粒子间距是另一个重要的因素. 综上所述，ODS 合金的阈值应力主要取决于以下 3 个要素：位错热激发脱离所需要的局部背应力； 位错受颗粒的黏性吸引力和位错受大量颗粒的长 程作用力[78] . 实验所测得的应力通常小于计算所 (a) 200 nm (b) MA956 Particles measured: 1465 Mean diameter: 22 nm 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 Particle number Particle diameter/nm 图 5 MA956 TEM 照片及弥散颗粒尺寸统计. （a）TEM 照片；（b）弥 散颗粒统计结果[51] Fig.5 TEM photos and dispersive particle size statistics of MA956: (a) TEM graph; (b) diutribution of dispersed particle[51] (a) (b) 50 nm 200 nm 图 6 Al 元素对 14Cr−ODS 合金微观结构的影响. （a）14Cr−Ti ODS； （b）14Cr−Al ODS[56] Fig.6 Effect of Al on the microstructure of 14Cr−ODS alloy: (a) 14Cr− Ti ODS; (b) 14Cr−Ti ODS[56] (a) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 2 4 6 8 Y/Al ratio Cluster radius/nm Y4Al2O9 Y3Al5O12 YAlO3 1000 ℃−1 h 1050 ℃−1 h 1100 ℃−1 h (b) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0 2 4 6 8 Y/Al ratio Cluster radius/nm Y4Al2O9 Y3Al5O12 YAlO3 1 h 10 h 50 h 500 h 1050 ℃ 图 7 Y/Al 比与 Y−Al−O 颗粒尺寸的关系. （a）不同温度下退火 1 h；（b）1050 ℃ 下热处理不同时间[59] Fig.7 The relationship between Y/Al ratio and Y−Al−O particle size: (a) annealing at different temperatures for 1 h; (b) heat treatment at 1050 ℃ for different duration[59] (a) (b) (c) 50 nm 50 nm 50 nm 图 8 不同添加元素对 ODS−FeCrAl 合金弥散颗粒改性的 TEM 照片. （a）Ti 元素；（b）Zr 元素；（c） Hf 元素[64] Fig.8 TEM photographs of ODS−FeCrAl alloy dispersed particles modified by different additive elements: (a) Ti element; (b) Zr element; (c) Hf element[64] 贾皓东等： 高强度耐腐蚀 ODS−FeCrAl 合金微观结构、力学性能研究进展 · 203 ·