第12期 石立鹏等：高Ru和高C对镍基高温合金组织稳定性的影响 .1363. 影响，以多组元镍基合金A为基体合金，在合金A 基础上加入质量分数为6.7%的Cr形成合金B,加 入质量分数为5.7%的Ru作为合金C,同时，为了 探讨Ru和Cr的交互作用，在合金A中同时加入 6.7%Cr和5.7%Ru,作为合金D.四种合金的名 义成分如表1所示 表1实验合金的名义成分（质量分数） Table 1 Nominal compositions of experimental alloys % 合金Al Ta W Co Re Cr Ru Ni 5 um A 6.08.03.0 7.24.50 0余量 B 6.08.03.07.24.56.70 余量 图1合金A经1000℃/1300h时效后的典型显微组织 C 6.08.03.07.24.505.7 余量 Fig-I Typical microstructure of Alloy A after heat treatment at 1000℃/1300h D 6.08.03.07.24.56.75.7余量 合金B(6.7%Cr十0Ru)为高Cr合金，经 合金在真空感应炉中进行熔炼，然后浇注到柱 1000℃/20h时效后，基体为Y+Y两相组织，除此 形坩埚中，形成直径约75mm、重约2.5kg的合金锭 之外，晶内无二次析出相，但沿晶界有块状相析出， (多晶合金)·光学显微镜和扫描电镜(SEM)的组织 在BSE成像模式下显示为白色衬度，如图2(a)所 观察结果表明，未发现各实验合金存在宏观偏析· 示，EDS分析表明该析出相富含Cr和Re元素，其 四种合金1300℃固溶处理48h,空冷；在1100℃ 中Re的质量分数为64%左右，而Cr的质量分数为 时效8h后，空冷；然后在800,900,1000和1100℃ 16%左右.根据其形貌和成分特征判断-)，该相 分别进行10~1300h时效，空冷.在SEM背散射电 应为TCP相.随着时效时间的延长，晶界上析出的 子(BSE)成像模式下观察二次相的析出情况，并利 TCP相数量逐渐增多，50h后在枝晶干处发现有针 用能谱(EDS)分析析出相的成分 状析出相，EDS分析表明该析出相成分与晶界处析 2实验结果 出相成分基本相同，也应为TCP相.当时效时间达 到1000h时，枝晶干处针状TCP相明显增多和粗 合金A(0Cr+0Ru)分别在800,900,1000和 化，如图2(b)所示，在对该合金其他温度时效组织 1100℃下进行了20~1000h的时效处理.在各温 的观察中发现：在800℃时效50h后，在晶界有TCP 度和各时间段，除Y十Y两相组织外，均未发现有二 相的析出，而经1000h后在枝晶干处仍然没有TCP 次相析出.另外，还对合金A进行了1000℃/ 相等二次相的析出；在900℃时效40h后，在晶界出 1300h的长期时效.图1为合金A在该热处理制度 现了TCP相，另外在此温度对该合金进行了700h 下的典型显微组织（背散射SEM照片），除有部分 的长期时效，除晶界处TCP相长大外，晶内无TCP Y相开始粗化外，在基体中并没有TCP相等二次相 等二次相析出：在1100℃时效，经过50h,在晶界和 析出 枝晶干处均发现有TCP相析出 2 um 54m 图2合金B时效后的典型显微组织.(a)1000℃/20h:(b)1000℃/1000h Fig.2 Typical microstructures of Alloy B after heat treatment (a)1000 C/20h:(b)1000C/1000h影响‚以多组元镍基合金 A 为基体合金‚在合金 A 基础上加入质量分数为6∙7％的 Cr 形成合金 B‚加 入质量分数为5∙7％的 Ru 作为合金 C．同时‚为了 探讨 Ru 和 Cr 的交互作用‚在合金 A 中同时加入 6∙7％ Cr 和5∙7％ Ru‚作为合金 D．四种合金的名 义成分如表1所示． 表1 实验合金的名义成分（质量分数） Table1 Nominal compositions of experimental alloys ％ 合金 Al Ta W Co Re Cr Ru Ni A 6∙0 8∙0 3∙0 7∙2 4∙5 0 0 余量 B 6∙0 8∙0 3∙0 7∙2 4∙5 6∙7 0 余量 C 6∙0 8∙0 3∙0 7∙2 4∙5 0 5∙7 余量 D 6∙0 8∙0 3∙0 7∙2 4∙5 6∙7 5∙7 余量 图2 合金 B 时效后的典型显微组织．（a）1000℃／20h；（b）1000℃／1000h Fig．2 Typical microstructures of Alloy B after heat treatment：（a）1000℃／20h；（b）1000℃／1000h 合金在真空感应炉中进行熔炼‚然后浇注到柱 形坩埚中‚形成直径约75mm、重约2∙5kg 的合金锭 （多晶合金）．光学显微镜和扫描电镜（SEM）的组织 观察结果表明‚未发现各实验合金存在宏观偏析． 四种合金1300℃固溶处理4～8h‚空冷；在1100℃ 时效8h 后‚空冷；然后在800‚900‚1000和1100℃ 分别进行10～1300h 时效‚空冷．在SEM 背散射电 子（BSE）成像模式下观察二次相的析出情况‚并利 用能谱（EDS）分析析出相的成分． 2 实验结果 合金 A（0Cr ＋0Ru）分别在800‚900‚1000和 1100℃下进行了20～1000h 的时效处理．在各温 度和各时间段‚除γ＋γ′两相组织外‚均未发现有二 次相 析 出．另 外‚还 对 合 金 A 进 行 了1000℃／ 1300h的长期时效．图1为合金 A 在该热处理制度 下的典型显微组织（背散射 SEM 照片）‚除有部分 γ′相开始粗化外‚在基体中并没有 TCP 相等二次相 析出． 图1 合金 A 经1000℃／1300h 时效后的典型显微组织 Fig．1 Typical microstructure of Alloy A after heat treatment at 1000℃／1300h 合 金 B （6∙7％ Cr ＋0Ru） 为 高 Cr 合 金‚经 1000℃／20h时效后‚基体为γ＋γ′两相组织．除此 之外‚晶内无二次析出相‚但沿晶界有块状相析出‚ 在 BSE 成像模式下显示为白色衬度‚如图2（a）所 示．EDS 分析表明该析出相富含 Cr 和 Re 元素‚其 中 Re 的质量分数为64％左右‚而 Cr 的质量分数为 16％左右．根据其形貌和成分特征判断［7－8］‚该相 应为 TCP 相．随着时效时间的延长‚晶界上析出的 TCP 相数量逐渐增多‚50h 后在枝晶干处发现有针 状析出相．EDS 分析表明该析出相成分与晶界处析 出相成分基本相同‚也应为 TCP 相．当时效时间达 到1000h 时‚枝晶干处针状 TCP 相明显增多和粗 化‚如图2（b）所示．在对该合金其他温度时效组织 的观察中发现：在800℃时效50h 后‚在晶界有 TCP 相的析出‚而经1000h后在枝晶干处仍然没有 TCP 相等二次相的析出；在900℃时效40h 后‚在晶界出 现了 TCP 相‚另外在此温度对该合金进行了700h 的长期时效‚除晶界处 TCP 相长大外‚晶内无 TCP 等二次相析出；在1100℃时效‚经过50h‚在晶界和 枝晶干处均发现有 TCP 相析出． 第12期 石立鹏等： 高 Ru 和高 Cr 对镍基高温合金组织稳定性的影响 ·1363·