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也不会有很大的偏析速度。只有两者较好配合的某一温度才表现出较大的偏析速度。此 外据文献C6)报道,正常Mg含量(0.005%Mg)的Ni一Cr-Co基高温合金(GH220): 中晶界碳化物M6C在950℃附近析出速度最快,见图4所示。这恰好与本研究的结果相 符。这表明Mg在晶界上的偏析程度与晶界碳化物析出密切相关。 0.6 0.5 9 0.g 0.3 ● 0.2 0,1 .800 10001200 Temperatyre,C 图4二次图溶温度与M6C量之间关系(经1220C/4h/空+不同温度/4b/室) Fig.4 M6C content vs second solution temperature (From1220'C/4h/AC+different temperature/4b/AC) 3,2关于Mg在晶界上的不均匀分布 虽然并不能完全排除测量时晶界面角度、断裂过程和铸造时枝晶间偏析所造成合金 中成份不均匀分布等原因可能引起的晶界测量Mg含量的不均匀分布,但可以认为晶界 结构的不规则性是更直接的原因。由于晶体缺陷性质的不同而造成晶界能量的差别,由 此造成Mg偏析能力的不同,从而引起不同品界上有不同的Mg偏析浓度。特别是工业合 金中即使在同一晶界上各处的缺陷性质也不完金相同,这也必然造成同一品界上不同位 置Mg偏析浓度不同。产生这种现象的原因可以是Mg由品内向晶界扩散过程产生,但是 更重要的原因是由于晶界的扩散通道作用,Mg由晶内向晶界扩散的同时,由晶界低能 位置向晶界高能位置扩散,从而造成更大的不均匀分布。此外晶界碳化物在合金晶界 的不均匀分布也可能是造成Mg不均匀分布的另一重要原因。上节已经指出Mg与晶界的 偏析与晶界碳化物有密切关系。文献<7)应用TEM能谱分析晶界Mg偏析后也指出,含 碳化物质点的晶界区Mg偏析程度大于无碳化物存在的品界区,这也表明Mg向晶界的偏 析与碳化物在晶界上的析出有着密切的关系,应进一步深入研究。 Mg在晶界上的不均匀分布可能在合金的实际使用中产生积极的影响。这是因为, 蠕变空洞的形成及扩展是与晶界扩散系数密切相关的,而且晶界高能位置(即缺陷处) 有利于蠕变空洞的形成及扩展。如果Mg不均匀地、较快地偏析于晶界高能位置,就会 降低那里的晶界扩散系数和能量,结果起到推迟蠕变空洞的形成和扩展的作用,从而提 高合金的高温长期性能。这种推测与加Mg合金Mg对蠕变过程中的影响是吻合的(1)。当 然,也应看到,Mg在晶界上不均匀分布也可能造成不利作用。可以想象,随着合金在 高温下时间的延长,Mg在晶界上的不均匀分布不断加剧将有可能出现富Mg的第二相, 这种相会促进蠕变空洞的形成,降低合金的高温长期性能。正是这种原因,`将使得长期 16也 不会有 很大的偏析速度 。 只有 两者 较好配 合的某一温度才表现 出较大的偏析速度 。 此 外据文献〔 〕报道 , 正常 含量 的 一 一 。 基高温 合金 。 中晶界碳 化 物 在 ℃附近析出速度最快 , 见 图 所示 。 这恰好与本研究的结果相 符 。 这表 明 在 晶界上 的偏析程度与 晶界碳化 物析出密切相关 。 艺, 肠 尹,、 一 一 若 夕 二 、 , ℃ 图 ‘ 二次固溶温度与 量之间关系 经 坷空 不同温度 坷空 二 。 ’ ‘ 人 。 ‘ 关于 在晶界上的 不均匀分布 虽然并 不能完全 排除测量 时 晶界面 角度 、 断裂过程和铸造 时枝 晶间偏析所造 成合金 中成份不均 匀分布等原 因可 能 引起 的 晶界测量 含量的 不均匀分布 , 但可 以 认为 晶界 结 构 的 不规则性是 更直接的 原 因 。 由于 晶体缺陷性质的 不 同而造成 晶界能量 的差别 , 由 此造 成 偏 析 能力 的不 同 , 从而引起 不 同 晶界上有 不 同的 偏析浓度 。 特别 是工 业 合 金 中即 使在 同一 晶界 上 各处的缺陷性质也 不完 全 相同 , 这也 必然 造 成同一 品界上 不同位 置 偏 析浓度 不同 。 产生这种现象 的 原因可以 是 由 品内向 晶界扩散过程 产生 , 但是 更重 要的原 因是 由于 晶界的扩 散通道作用 , 由 晶内向晶界扩散的 同时 , 由 晶界 低 能 位置 向晶界 高能位置扩散 , 从 而造成 更大 的 不均匀分布 。 此外晶界碳化物在 合 金 晶 界 的 不均匀 分布也可能是 造成 不均匀 分布的 另一重 要原 因 。 上 节已经指 出 与 晶界的 偏析与 晶界碳化物有 密切关 系 。 文献巾应用 能谱 分析晶界 偏析后也指 出 , 含 碳化 物质点的 晶界区 偏析程度大于无碳化物存在的 晶界区 , 这也表 明 向 晶界的偏 析与碳 化物在 晶界上的析 出有 着密切 的关 系 , 应进一步深人研究 。 在 晶界上 的不均匀分布可能在合金的实际 使用 中产生积极的影响 。 这 是 因 为 , 蠕 变空洞 的形成及扩展是与 晶界扩 散系数密切 相关的 , 而且 晶界高能位置 即缺陷处 有 利 于蠕变空洞 的形成 及扩展 。 如果 不均匀 地 、 较快地偏析于 晶界高能位置 , 就 会 降低那里 的 晶界扩散系数和能量 , 结果起 到推迟 蠕变空洞 的形 成和扩展 的 作用 , 从而提 高合金 的 高温 长期性能 。 这 种推测与加 合金 对蠕 变过程 中的影响是 吻 合的川 。 当 然 , 也 应看到 , 在 晶界上 不均匀 分布也可 能造 成 不利 作用 。 可以 想象 , 随着合 金 在 高温下时 间的延长 , 在 晶界上的 不均匀 分布 不断 加剧 将有 可能 出现富 人魄 的第二 相 , 这种相 会促进蠕变空洞 的形 成 , 降 低 合金 的 高温 长期性能 。 正是这 种原 因 , 一 将 使得 长期
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