第9期 洪成淼等：Waspaloy合金碳化物和Y相析出规律的热力学计算 ,1023 0.018 C的质量分数% (a) 1320 0.015 --0.02--0.08 --004-◆-0.10 C的质量分数% 0.012 -4-0.064-0.12 兰1300 --0.02--0.08 --0.04-◆-0.10 1290 -4-0.06-4-0.12 &a0o6 0.003 1270 1260 2.82.9303.13.233 2.72.82.93.03.13233 T的质量分数% T的质量分数% 图9TiC的析出量(a)和析出温度(b)随C和Ti含量的变化规律 Fig.9 Variation of mass fraction (a)and precipitation temperature (b)of TiC with C and Ti contents temperature crack growth in nickel-base alloys.Metall Trans A 3结论 1978(9A):231 对Waspaloy合金中可能析出的平衡相及元素 [4]Donachie M J.Pinkowish AA.Danesi W P.et al.Effect of hot work on the properties of Waspaloy.Metall Trans.1970(1): 的含量变化对其影响进行了计算分析，得出了影响 2623 晶界和晶粒度的碳化物（尤其是MC)和Y析出温度 [5]Jia C L.Gu J L.Effect of C.Mo and Co contents on high tem- 及析出量的变化规律： perature rupture life of Ni-20Cr-10Mo-10Co superalloy.Mater (1)碳含量的增加可以明显提高碳化物的析出 Mech Eng,2003,27(5):11 (贾崇林，顿家琳.合金元素含量对Ni20Cr~10Mo~10Co合金 量，它们的析出温度也略微提高 高温持久寿命的影响.机械工程材料，2003,27(5)：11) (2)Y的析出量和析出温度均随A1和Ti含量 [6]Ma W Y.Han Y F.Li SS,et al.Effects of Mo content on the 的增加而增加，Al的影响尤为明显；当A1和Ti同时 microstructure and stress rupture of a Ni single crystal superalloy 取标准成分的下限和上限时，其溶解温度提高了 Acta Metall Sin.2006.42(11):1191 53℃. (马文有，韩雅芳，李树索，等，M。含量对一种镍基单晶高温 (3)当C质量分数在0.02%时，TiC的析出温 合金显微组织和持久性能的影响.金属学报，2006,42(11)： 1191) 度随着Ti的增加而线性增加：而当C质量分数 [7]Zhao S Q.Xie X S.Smith G D.et al.Microstructural stability ≥0.04%时，随着Ti的增加而略微降低， and mechanical properties of a new nickel-based superalloy (4)M23C6的析出量不受Cr含量的影响，而析 Mater Sci Eng A,2003.355:96 出温度却随着Cr的增加而提高， [8]Klarstrom D L,Ishwar V R.Rowe M D.Properties,weldability and applications of advanced wrought superalloys for gas turbine 参考文献 engines.Acta Metall Sin Engl Lett.2005.18(1):1 [1]Qian BZ.Domesticated progress of the petrochemical equipment [9]Andersson JO.Thomas H,Lars H.et al.Thermo-cale &Dic- technology in China.Chem Eng Mach.2004.31(6):368 tra computational tools for materials sciences.Calphad.2002. (钱伯章.我国石化装备技术国产化的进展.化工机械，2004， 26(2):273 31(6):368) [10]Hong C M.Dong JX.Zhang M C.et al.Microstructural char- [2]Chang K M,Liu X B.Effect of Y'content on the mechanical be- acteristics of rotor blade of domesticated super gas turbine.U- havior of the Waspaloy alloy system.Mater Sci Eng A.2001. niv Sci Technol Beijing.2006.28(Suppl.1):541 308:1 (洪成森，董建新，张麦仓，等.国产超大型烟气轮机动叶片 组织特征.北京科技大学学报，2006,28（增刊1）：541) [3]Merrick H F,Floreen S.The effect of microstructure on elevated图9 TiC 的析出量（a）和析出温度（b）随 C 和 Ti 含量的变化规律 Fig．9 Variation of mass fraction （a）and precipitation temperature （b） of TiC with C and Ti contents 3 结论 对 Waspaloy 合金中可能析出的平衡相及元素 的含量变化对其影响进行了计算分析‚得出了影响 晶界和晶粒度的碳化物（尤其是 MC）和 γ′析出温度 及析出量的变化规律： （1） 碳含量的增加可以明显提高碳化物的析出 量‚它们的析出温度也略微提高． （2） γ′的析出量和析出温度均随 Al 和 Ti 含量 的增加而增加‚Al 的影响尤为明显；当 Al 和 Ti 同时 取标准成分的下限和上限时‚其溶解温度提高了 53℃． （3） 当 C 质量分数在0∙02％时‚TiC 的析出温 度随着 Ti 的增加而线性增加；而当 C 质量分数 ≥0∙04％时‚随着 Ti 的增加而略微降低． （4） M23C6 的析出量不受 Cr 含量的影响‚而析 出温度却随着 Cr 的增加而提高． 参 考 文 献 ［1］ Qian B Z．Domesticated progress of the petrochemical equipment technology in China．Chem Eng Mach‚2004‚31（6）：368 （钱伯章．我国石化装备技术国产化的进展．化工机械‚2004‚ 31（6）：368） ［2］ Chang K M‚Liu X B．Effect of γ′content on the mechanical be￾havior of the Waspaloy alloy system． Mater Sci Eng A‚2001‚ 308：1 ［3］ Merrick H F‚Floreen S．The effect of microstructure on elevated temperature crack growth in nicke-l base alloys．Metall T rans A‚ 1978（9A）：231 ［4］ Donachie M J‚Pinkowish A A‚Danesi W P‚et al．Effect of hot work on the properties of Waspaloy． Metall T rans‚1970（1）： 2623 ［5］ Jia C L‚Gu J L．Effect of C‚Mo and Co contents on high tem￾perature rupture life of N-i20Cr-10Mo-10Co superalloy． Mater Mech Eng‚2003‚27（5）：11 （贾崇林‚顾家琳．合金元素含量对 N-i20Cr-10Mo-10Co 合金 高温持久寿命的影响．机械工程材料‚2003‚27（5）：11） ［6］ Ma W Y‚Han Y F‚Li S S‚et al．Effects of Mo content on the microstructure and stress rupture of a Ni single crystal superalloy． Acta Metall Sin‚2006‚42（11）：1191 （马文有‚韩雅芳‚李树索‚等．Mo 含量对一种镍基单晶高温 合金显微组织和持久性能的影响．金属学报‚2006‚42（11）： 1191） ［7］ Zhao S Q‚Xie X S‚Smith G D‚et al．Microstructural stability and mechanical properties of a new nicke-l based superalloy． Mater Sci Eng A‚2003‚355：96 ［8］ Klarstrom D L‚Ishwar V R‚Rowe M D．Properties‚weldability and applications of advanced wrought superalloys for gas turbine engines．Acta Metall Sin Engl Lett‚2005‚18（1）：1 ［9］ Andersson J O‚Thomas H‚Lars H‚et al．Thermo-calc ＆ Dic￾tra‚computational tools for materials sciences．Calphad‚2002‚ 26（2）：273 ［10］ Hong C M‚Dong J X‚Zhang M C‚et al．Microstructural char￾acteristics of rotor blade of domesticated super gas turbine．J U￾niv Sci Technol Beijing‚2006‚28（Suppl．1）：541 （洪成淼‚董建新‚张麦仓‚等．国产超大型烟气轮机动叶片 组织特征．北京科技大学学报‚2006‚28（增刊1）：541） 第9期 洪成淼等： Waspaloy 合金碳化物和 γ′相析出规律的热力学计算 ·1023·