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朴的强化作用主要表现为提高合金的蠕变应力指数,亦即第二相质点强化主要靠提高合金 蠕变反应力,降低蠕变有效应力来实现的。钴对合金蠕变性能的影响关系同样证明了合金 中组织因素变化的综合作用结果不足以对合金的蠕变性能产生明显影响,钴的作用主要是 对合金基体的强化,这和钴对合金慨时力学性能的影响作用相似。 进一步的研究业已证明,合金的蠕变性能与周溶基体中的推垛层错能和蠕变内摩擦力 密切相关(9~16)。借助于对不同含钻量Refractoloy26合金堆垛层错能(17)和蠕变内摩擦 力18的研究结果,证明钻加入合金中,主要是使合金基体中层错能显著降低,蠕变内摩 擦力增加,蠕变有效应力减小,从而使个金隐态蠕变速率显著降低,断裂寿命成倍增加。 这是钻对固溶基体强化作用的本质。 根:实验测定的合金层错能及蠕变内摩棕力等有关数据,可得到式(4)的另一表达 式c18 e,=3.117×1024yg2.03 c-311314.7c×p{-0/RT} E(T)) (6) 而其普遍表达式可写成: e.=Ay" {} e×p{-0/RT} (6') 其中m≈2,o=4~5,Y,是基休垛层错能,σ.'是-个内摩擦力参数,它包括除堆垛层 错强化以外的其它各因素引人的内摩擦力之合力,和J.K.TiCn等(19.2o提及的o具有不 同的含义。对于这些问题将在其它文章中作较深入的讨论。 五、降低合金含钻量的可能性分析: 由实验结果和前面的讨论可以看到,钻对Refractoloy26合金性能影响最大的是使合 金蠕变速率下降,断裂寿命提高,而对瞬时力学性能的影响则是比较小的。因此降低合金 含钴量的可能性主要取决于合金的蠕变性能。根据实验数据处理得到的(4')式表明, 增加1%wt的钴将使合金的相对蠕变速萃降低4%,当合金含20%wt钴时,其最小蠕变速 率可降低到OCo合金的约20%,亦即降低4倍,蠕变断裂寿命提高约3.5倍。 但组织分析结果表明7),随含钻量增加,合金组织稳定性降低,趋于析出TCP相, 在含有14%wt和20%wt钻的合金中,均发现有μ相析出,而对在高温环境下长期使用的合 金来说,合金的组织稳定性是很重要的。 另外,在实际生产中,还需考虑合金成本及原材料的供应等因素,对Refractoloy26 合金而言,由于它含有20%wt左右的估,要保持原成份情况下大量的生产使用是有困难 的,同时合金价格也比较昂贵。 综合考虑以上诸因素,基于既达到节估又能满足实际使用要求的目的,选用7%Wt钻 的合金是较合适的,其依据为: 1。,含7%wt钴的合金仍具有较好的蠕变性能以满足实际使用要求。与OC0合金相 比,可降低蠕交速率约35~40%,提高蠕变断裂寿命50以上。 2°·含7%wt钴的合金组织稳定性较好,实验结果证明,在该合金成份条件下已没 有μ相析出。 3。,采用含钻量为7%w的合金时,可节约原合金中的钴近三分之二,而合金原材 料成本降低约三分之一。 39术的强化作用主要表现为提高合金的蠕变应力 指数 , 亦 即第二相 质点 强 化主要靠提 高 合金 蠕变反应 力 , 降低蠕变有效应力来实现 的 。 钻 对合金蠕变性能 的影响关 系同样证 明了合金 中组织 因素 变化的综 合 作用结 果不 足 以对 合金 的蠕 变性能 产生 明显影响 , 钻 的作用主要是 对合金墓体的强化 , 这 和钻 对合金 瞬 时 力学性能的影响作 用相似 。 进一步的研究业 己证 明 , 合金 的蠕变性能 与 固溶基 体 中的堆垛层错能和蠕 变内摩擦 力 密切相关 〔 ” 一 〕 。 借助 于对不 同含钻 量 合金 堆垛层错能以 〕和 蠕 变 内 摩 擦 力〔 〕的研究结果 , 证 明钻加 入 合金 中 , 主 要 是 使合 金基体 中层错能 显著降低 , 蠕变 内摩 擦力增加 , 蠕 变有效应力减小 , 从而 使合金稳 态蠕 变速率 显著 降低 , 断裂 寿命成倍增加 。 这 是 钻对 固溶基 体强 化作用 的本质 。 根据实验测 定 的 合金 层错 能及 蠕 变 内摩擦力等有关 数据 , 可得到 式 的 另一 表达 式〔 、 又 名 , · “ · 又 ‘ 一 “ ‘ 而 其普遍表达 式可 写成 认 叫 豁司 一 ’ 。 二 ‘ 一 , 其 中 二 , 。 二 , 丫 是基 体堆 垛层错能 , 。 是一 个 内摩擦 力参数 , 它 包括除堆垛 层 错 强 化 以外的共它 各因素引人 的 内摩擦 力之合 力 , 和 等〔 ” · “ 。 〕提及的 ,具 有 不 同的含义 。 对于这些 问题 将在 其它 文章 中作较深 人的 讨 论 。 五 、 降低合金 含钻量 的 可能性分 析 由实验结果 和前 面的 讨论 可以看到 , 钻 对 合金性能影响最大的是 使合 金蠕变速率下降 , 断裂寿命提高 , 而 对瞬 时力学性能的影响则是比较小的 。 因此 降低合金 含钻 量的 可能性主要 取决于合金 的 蠕变性能 。 根据实验数据处理得到的 产 式 表 明 , 增加 的钻 将使合金 的相对蠕变速率 降低 坏 , 当合金 含 钻 时 , 其最小蠕变 速 率可降低到 。 合金 的 约 , 亦 即 约降低 或倍 , 蠕 变断裂寿命提 高约 倍 。 但组 织分 析结果表 明〔 〕 , 随含钻量 增加 , 合金 组 织稳 定性降低 , 趋 于析 出 相 , 在含有 和 钻的合金 中 , 均发现有卜相析 出 , 而对在 高温环 境下长期使用的合 金来说 , 合金 的组织稳定性 是很重要 的 。 另外 , 在实际生 产 中 , 还需 考虑合金 成 本及原 材料的 供应等因素 , 对 合金 而 言 , 由于 它含有 左 右的枯 , 要保特原戍份情况下大量 的生 产使用是 有 困 难 的 , 同时合金 价格也 比较昂贵 。 综合考虑以上诸 因素 , 基于 既达 到 布钻 又 能满 足实 际使 用要 求的 目的 , 选 用 钻 的 合金 是较合适 的 , 其依据为 ” 含 钻 的 合金 仍具 有较好的 蠕变性能 以满 足实 际使用要求 。 与 合金相 比 , 可降低 蠕交速率约 , 提高蠕变断裂 寿命 以上 。 “ 含 钻 的 合金 组织稳定性 较好 , 实验结果证 明 , 在该 合金 成份条件下 已没 有林相析 出 。 “ 采 用含钻 量 为 的 合金 时 , 可节 约原合金 中的钻近 三分 之二 , 而 合金原材 料成本降低 约三分 之一
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