3实验结果与讨论 3,1在镍钴铬基高温合金中的应用 用多元相平衡计算预测了商用镍钴铬基高温合金中的相量，结果见表1。表1给出在 合金使用温度时析出0相的实测量与计算量，计算量为0时，表示无0相析出。由于合金中实 测σ相没有具体量值，这样从表1可以看出：用相平衡计算的σ相量在定性上与实测结果完 全符合，而相平衡计算法预测的σ量还可得出σ相的量值(at%)。当然此值与合金成分变 化及温度有关。这样就可以通过此法来计算测定同一成分在不同温度析出的σ相量值，也可 以通过此法计算测定在一定温度下合金成分变化对σ相析出量的影响。 与传统预测高温合金中σ相产生的相分计算法相比，不但解决了相分计算法未能预测σ相 的某些合金，还能进一步给出了合金中析出的σ相数量。相分计算法经多年的研究改进，预测σ 相析出倾向的参数已从平均电子空位数N,=,三X:(N,),发展到M.Morinaga等c7)提出的 过渡金属d轨道平均能级M。=∑X,(M),式中X,为元素的at%,N,为元素的电子空位 数，M为元素d轨道能级数。虽然N,与M的概念不同，但其方法没有实质性的区别，两者 都是从元素的结构推出一个与其相应的常数(N,与M。),然后对成分求平均值，将所得的平 表1镍钴铬基高温合金中σ相析出量的实测与计算结果 Table 1 Experimental and calculated results of o-phase precipitation 化学减分，wt% 合 金 C Cr Co Mo W Nb Ti Al B Zr Mn Si Fe Ni 实葡武黛计悬酸 U-700 0.0715.018.55.00.00.03.4.10.0250.90.90.00.0众有10.82%900 TRW-19000.1110.310.00.09.01,51.06.30.030.10.00.00.0余无 0800-900 Nim0ic0.1515.015.03.5.00.04.05.00.000.00.00.00.0余 有28.37%900 115 Rene410.0919.011.010.00.00.03.11.50.0050.00.00.00.0介有11.8% 800 U-500 0.0718.019.04.20.00.02.92.90.0070.050.00.00.0余有29% 860 AF1753 0.2416.257.21,68.40.03.21.90.0080.060.050.10.0余不确定0 800~900 B-19000.108.010.06.00.10.11.06.00.0150.030.080.250.0余无 0 800-900 Nicrotang0.1012.810.00.08.00.04.04.00.050.050.00.00.0余无 0800900 IN-731X0.189.510.02.150.00,04.655.50.0150.060.00.00.0余无 0900 Waspaloy0.0819.513.54.30.00.03.01.30.0060.060.00.00.0余 无 0800-900 M-M2000.159.010.00.012.51.82.05.00.0150.050.00.00.0余 无 0 900 均值与临界值比较，来判断σ相的析出倾向。其结果用N,值判断镍基高温合金中（相析出 时规律性不明显，原来确定的临界值2.49根本不适用。如果把临界值规定为2.15左右，IN- 713C合金的问题解决了，IN-700合金等又会出现矛盾，但各合金的M:值规律性较强，除 TRW~1900合金外，其它合金的预测结果与实测结果完全符合。而从表1可以看出，相平衡 计算法不但能正确预测不含钴的镍基高温合金IN-713C合金的0相析出倾向(8)，而且能准 确预测含钴的镍基高温合金TRW-1900合金的0相析出倾向，克服了相分计算法未能解决 的问题，证明相平衡计算法比相分计算法有其优越性。从理论上，相平衡计算法不需作任何 330实验结果 与讨论 3 3 。 在镍 钻 铬基高温合金1 中的 应用 用 多元相平衡计算预测了商用镍钻铬基高温合金 中的 , 相量 , 结果见 表 1 。 表 1 给 出 在 合金使用温度时析出 , 相的实测量与计算量 , 计算量为 。 时 , 表示无『 相 析出 。 由于合金中实 测。 相 没 有具体量值 , 这样从表 1 可以看出 : 用 相 平衡计算的 , 相 量在 定性上与 实测 结 果完 全符合 , 而 相 平衡计算法 预测的 a 量还可得 出 , 相的量 值 a( t % ) 。 当然 此值与合金 成 分变 化及温度有关 。 这样就可 以通过此法来 计算测 定同 一成分 在不同温 度析 出的 , 相 量值 , 也可 以通过此 法计算测定在一定 温度下合 金成分 变化对 , :相析出量 的影响 。 与传统预测高温合金 中。 相产生的 相分计算法相 比 , 不但解决了相分计算法未 能顶测 , 相 的 某些合金 , 还能进 一步给出了合金 中析 出的 , 相数量 。 相分计算法经多年的研究 改进 , 预侧 , 相 析出倾向的参数已从平均 电子空 位数 N ;一 E X ` ( N 。 ) ` 发展 到 M . M or i an ga 等 〔 7 ’ 提 出的 窟一 t 过 渡金属 d轨道平均能级 M ` 二 云 万 ` ( M ` ) ` , 式中万 ; 为 元素的at % , N v 为元 素的 电 子空位 ` . 1 数 , M d为元素 d轨道 能级数 。 虽然 N 。 与 M ` 的概念不 同 , 但其方法没 有 实质性 的区别 , 两者 都是 从元素的结构推 出一个与其相应的 常数 ( N 。与 M ` ) , 然后对成分 求平均值 , 将所得的 平 表 1 镍钻 格基高浪 合金 中, 相析出 t 的实洲与计算结 果 T a b l e 1 E x p e r i m e n t a l a n d e a l e u l a t e d r e s u lt s o f a 一 p h a s e p r e e i p i t a t i o n 合 金 化 学 戍 C C r C o M o W N b 〕 i 少 分 , w t ; 百 实 测 本文计算 计 算温度 B Z r M n s i F e N i 、 ’ 一 ` 主0 一 W N b 〕 1 A I B U 一 7 0 0 丁 R W 一 1 90 0 N 1m o n 笼e 卫1 5 R e n e 4 1 U 一 5 0 0 A F 17 5 3 B 一 1 9 00 0 。 0 7 1 5 。 0 18 。 5 0 。 1 1 1 0 。 3 1 0 。 0 0 。 15 15 。 0 1 5 。 0 0 。 0 9 1 9 。 0 1 1 。 0 0 。 07 1 8 。 0 1 9 。 0 5 。 0 0 . 0 0 。 0 3 . 苏 4 。 4 0 。 0 2 5 0 . 0 0 . 0 0 。 0 0 . 0 余 有 1 0 。 8 2 % 0 。 0 9 . 0 1 。 5 1 . 0 6 。 3 0 。 0 3 0 。 1 0 。 0 0 。 0 0 . 0 余 无 0 3 . 5 0 . 0 0 . 0 4 . 0 5 . 0 0 . 0 0 0 . 0 0 . 0 0 。 0 0 . 0 余 有 2 8 。 3 7% 1 0 . 0 0 . 0 0 。 0 3 . 1 1 . 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 . 0 0 。 0 0 . 0 余 有 1 1 。 8 % 魂 . 2 0 . 0 0 。 0 2 . 9 2 . 9 0 。 00 7 0 . 0 5 0 . 0 0 . 0 0 . 0 余 有 29 % 1 . 6 8 . 4 0 。 0 3 . 2 1 . 9 0 . 0 0 8 0 . 0 6 0 . 0 5 0 . 1 0 . 0 余 不确 定 0 6 。 0 0 . 1 0 。 1 1 . 0 6 。 0 0 。 0 1 5 0 . 0 3 0 。 0 8 0 。 2 5 0 。 0 余 无 0 0 . 0 8 . 0 0 。 0 4 。 0 4 。 0 0 。 0 5 0 。 0 5 0 。 0 0 . 0 0 . 0 余 无 0 2 。 15 0 . 0 0 。 0 4 。 6 5 5 。 5 0 。 0 1 5 0 。 0 6 0 。 0 0 。 0 0 . 0 余 无 0 4 。 3 0 . 0 0 。 0 3 。 0 1 。 3 0 。 0 0 6 0 。 0 6 0 。 0 0 . 0 0 。 0 余 无 0 0 . 0 1 2 . 5 1 . 8 2 。 0 5 。 0 0 。 0 1 5 0 . 0 5 0 . 0 0 . 0 0 . 0 余 无 0 90 0 8 0 0 ~ 9 0 0 9 0 0 8 0 0 86 0 0 。 2 4 1 6 。 2 5 0 。 1 0 8 。 0 N 1 e r o t a n g o 。 1 0 1 2 。 8 IN 一 7 3 1X o 。 18 9 . 5 w a s P a l o y 0 . 0 8 1 9 。 5 M 一 M 2 0 0 0 。 1 5 9 。 0 7 一 2 1 0 。 0 1 0 。 0 1 0 。 0 1 3 。 5 10 。 0 8 0 0 ~ 9 0 0 8 0 0 ~ 9 0 0 8 0 0一 9 00 9 0 0 8 0 0 ~ 9 0 0 9 0 0 . . . . . . . . . . . . . . . . 均值与临 界值 比较 , 来 判断a 相的 析出倾 向 。 其结 果用 N 犷 值判断 镍 基高温合金 中 。 相 析 出 时规律性不明 显 , 原来 确定的临 界值 2 . 49 根本不适 用 。 如果把临界值规定为 2 . 15 左右 , I N - 71 3 C 合 金 的 问题解决 了 , I N 一 7 0 合 金等又会 出现矛盾 , 但各 合金的 万 ` 值规律性较强 , 除 T RW 一 1 9 0。 合金外 , 其它 合金 的 预测结果与 实测结 果完全符合 。 而 从表 1 可以看 出 , 相 平 衡 计算法 不但能正确预测不含钻的 镍基高温合金 I N 一 71 3 C 合金的 a 相 析出倾向 〔 “ ’ , 而 且 能准 确预测含钻的镍基高温合金 T R W 一 1 9 0 0 合金的 a 相 析出倾 向 , 克服 了相分计算法 未能解 决 的向题 , 证明相 平衡计算法比相分计算法有其优越性 。 从理论上 , 相 平衡计算法不需作 任何 3 3 0