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些区城成为裂纹源,而内部在颗粒边界或晶界上y'相周围贫A,T区已经被氧化的区 域,将成为裂纹扩展择优路线,最后导致开裂。但由于晶界或颗粒边界被大y'相的覆盖 面积约30%,且y'相周围氧化膜与基体结合较好,故只显出部分沿颗粒断裂,而大部分 沿晶粒界韧性撕裂。 由以上结果可以看出,111和222*两种不同热等静压制度的试样在淬火时都发生开 裂,其主要原因都是与氧的作用相联系,但其断裂机构是不同。 合金内部组织状态是影响淬火裂纹形成的主要原因,而严格控制氧的污染无疑是关 键,但也不能忽视工艺因素的作用,特别是热等静压工艺参数和热处理制度有着重要影 响。从111*试样来看合金组织形态与国外公布的同类合金组织状态近似〔),只是晶界 上,颗粒边界上y'相尺寸过大,这是由于热等静压温度偏低造成的。222试样中大量原 颗粒边界PPB碳化物,说明1080°C左右正是MC碳化物易形成温度,在该温度下进行热 等静压导致大量PPB碳化物形成C)。例如,Astroloy合金粉末中即使碳、氧含量小于 250ppm,热等静压温度1170°C时PPB变得也很严重cJ,这表明合金对热等静压温度的 影响是十分敏感的,必须引起重视。 另外,热处理过程中用来淬火的熔盐温度不能偏低。根据文献资料〔)淬火介质的 冷却速度一般以3.6°C/s为宜,亦即熔盐温度不能低于580°C。应用400°C熔盐淬火介 质,其冷却速度经计算相当于7-8°C/s,比文献()的冷却速度高一倍,显然,淬火遭 成的热应力很大,直接导致淬火裂纹的形成。 3结 论 (1)热处理时裂纹的形成与原粉末颗粒边界或晶界的组织状态密切相关。在颗粒 边界存在大量PPB碳化物时,淬火开裂严重,裂纹沿原颗粒边界扩展,在晶界或局部颗 粒边界存在大量大块y'相时,谇火开裂较前者轻,裂纹沿相晶界和部分颗粒边界扩 展。 (2)在两种不同热等静压制度的试样中,裂纹形成的机理不同。一种是由于原颗 粒边界PPB碳化物及在其外表面形成富氧层,促使颗粒边界开裂。另一种是由于y相晶 界析出大块y'相及其周围的贫铝,钛区形成易氧化层,促使沿y相晶界断裂。控制原颗 粒边界碳化物的析出和奥氏休品界析出相的形念都是用热等静压工艺生产的粉末高温合 金必须解决的问题。 (3)为克服热处理中形成裂纹必须适当调整合金的化学成分,特别是含碳量,防止 在雾化、热等静压、热处理过程中氧的污染,选择合适的热等静压温度,严格避免PPB 碳化物和颗粒边界或y相品界过人大的y'相产生,热处理时,选择合理的固溶处理制度和 冷却速度。 感谢,粉末高温合金试样由钢铁研究总院和621所联台专题组提供,在此表示感谢。 95些区域成为裂纹源 , 而内部在颗粒边界或晶界上,’ 相周围贫 , 区已经被氧 化 的 区 域 , 将成为裂纹扩展 择优路 线 , 最后导致 开裂 。 但 由于 晶界或颗拉边界被大护‘ 相 的覆盖 面 积约 , 且 产相 周围氧化膜与基体结合较好 , 故 只显出部分沿颖粒断裂 , 而大部分 沿 晶粒界韧性撕 裂 。 由以 上结果可以 看 出 , ‘ 和 , 两种不 同热 等静压制度的试样在淬火时都发生开 裂 , 其主 要原 因都是与氧的作 用 相联 系 , 但其断裂机构是不 同 。 合 金内部组织状 态是影响淬火 裂纹形成 的主要原因 , 而严格控制氧的污染无疑是关 键 , 但也不能忽视工艺因素的作用 , 特别是热等静压工 艺参数和热处理制度有着重要影 响 。 从 试样来看合金组织形 态与国外公布的同类合金组织状态近似 〔 ‘ 〕 , 只是 晶 界 上 , 颖粒 边界上,产相尺 寸过大 , 这是 由于热等静压温度偏低造成的 。 介试样中大量原 颗粒边界 碳化物 , 说明 ’ 左右正是 碳化物 易形成温度 , 在该温度下 进 行热 等静压导致大量 碳化物形成 〔 ‘ 〕 。 例如 , 合金粉末 中即使碳 、 氧 含 小于 , 热 等静压 温度 时 变得也很严重 〔 。 , 这表明合金对热等静压温度的 影响是十分敏 感的 , 必须引起重视 。 另外 , 热处理过程 中用来淬火 的熔盐 温度不能偏低 。 根据文献资料 〔 ’ 〕 淬 火介 质的 冷却速度一般以 。 为宜 , 亦即熔盐 温度不能低于 。 应用 熔 盐 淬 火介 质 , 其冷却速度经计算相当于 一 , 比文献 〔 〕 的冷却速度高一倍 , 显 然 , 淬 火 造 成的热应力很大 , 直接导致淬火 裂纹的形成 。 结 论 热处理时裂纹的形成与原粉末颗粒边界或 晶界的组织状态密 切相关 。 在 预拉 边界存在大 量 碳化物时 , 淬火 开裂严重 , 裂纹沿原颗粒边界扩展, 在 晶界或 局部颖 粒边界存在大量大块 尹 相时 , 淬火 开裂较前者轻 , 裂纹沿,相 晶界和部 分 预 粒 边 界扩 展 。 在两种不 同热等静压 制度的试样中 , 裂纹 形成的机理不 同 。 一 种是 由 于 原颖 粒 边界 碳 化物及在其 外表面 形成 富氧层 , 促使 颗粒 边界开 裂 。 另一 种是 由 于 护相 晶 界析 出大块 ‘ 相及 其 周 围的 贫铝 , 钦区 形成 易氧化 层 , 促使沿丫相 晶界断 裂 。 控制 原 预 粒边界碳 化物的析 出和 奥氏体品界析出相的 形态都是 用热等静压 工 艺生 产的粉 末高温合 金必须解决的 问题 。 为克服热处理 中形成 裂纹 必 须适 当调整合 金的化学成 分 , 特别是 含碳量, 防 止 在雾 化 、 热 等静压 、 热处 理过程 中氧的 污 染, 选择 合适 的热等静压温度 , 严 格避 免 碳化物和颗粒 边界 或,相 品界过 大 的丫’ 相产生, 热 处理时 , 选择合理的 固溶处理制度 和 冷 却速度 。 离谢 粉末 高退合金试样由钢铁研究总院 和 所联 合专题组 提供 , 在 此表示 感谢
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