第6期 马文斌等：镍基粉未高温合金枝晶间亚稳碳化物 ·775· 200nm 图8热等静压FGH96合金中的碳化物.(a)碳化物分布；(b)碳化物形貌 Fig.8 Carbides of the HIPed FGH96 alloy:(a)distribution of carbides;(b)morphology of carbides 利用电子衍射及能谱对热等静压合金碳化物 析出，因此可以在枝晶间观察到MC的存在. 一次碳膜萃取复型进行分析，碳化物形貌如图9所 示.发现热等静压合金枝晶间碳化物大致可以分为 三种，富W的块状M6C,富Ti的块状和花状MC. 利用能谱分析三种碳化物成分的结果如表3所示 块状MC型碳化物含有比花状更多的强碳化物形成 元素.比较发现，块状MC碳化物中强碳化物形成 元素的含量与预热处理过程中在枝晶间析出的MC 的成分相近，因此推测在成型合金枝晶间分布的块 03m 状MC是在热等静压过程中由亚稳碳化物MC转 图9热等静压FGH96合金枝晶间碳化物的一次碳膜萃取复 化而来的.同时在MC的转变过程中向周围基体中 型 排出一定量的弱碳化物形成元素如W、Cr和Mo, Fig.9 Interdendritic carbides extracted from the HIPed 这些元素在基体的富集导致了M6C在MC附近的 FGH96 alloy 表3热等静压FGH96合金枝品间碳化物成分（质量分数） Table 3 Composition of interdendritic carbides in the HIPed FGH96 alloy % 碳化物 强碳化物形成元素(Ti+Zr+Nb) 弱碳化物形成元素(Cr+Mo+W)非碳化物形成元素(Ni+Co+A1) 块状MC 79.81 20.00 0.19 块状M6C 43.98 54.06 1.96 花状MC 67.48 31.29 1.23 在变形量较大的区域各种缺陷的密度高，原子 细小.在变形较小的原始粉末内部，不会发生再结 的扩散速率高，再结晶的发生进一步促进了成分的 晶促进碳化物溶解的现象，也就没有MC型碳化物 均匀化，能大幅地减轻枝晶偏析，因此在热等静 的溶解和再析出，致使未发生再结晶的区域中，碳 压过程中，在原始枝晶间分布的Ti、Nb、Zx等强碳 化物的分布与残余枝晶存在着一定的对应关系. 化物形成元素逐渐扩散开来，使得原始枝晶间不再 成为碳化物选择析出的位置，在再结晶区域观察到 3结论 碳化物大多呈块状均匀分布.原始枝晶间分布的花 (1)Mo、Cr和W属枝晶臂偏析元素，而Nb、Ti 状碳化物在变形过程中部分被破碎，且发生再结晶 和Z:则属于枝晶间偏析元素，随着预热处理温度 的温度已接近碳化物的溶解温度，因此推测碳化物 的升高，粉末中合金元素的分布逐渐均匀化，但因 可能发生了类似于在亚固溶处理过程中再结晶诱发 枝晶间碳化物在预热处理过程中析出使得高温预热 相溶解的反应☑.畸变能促使再结晶前沿的碳 处理后Ti、Nb等在枝晶间仍有较高的含量 化物溶入基体并在再结晶晶粒内部以颗粒的形态均 (2)随着预热处理温度的升高粉末枝晶间依次 匀析出，使得再结品区域碳化物分布得更加弥散和 发生M23C6(850~1050℃)和M6C(9501100℃)的第 6 期 马文斌等：镍基粉末高温合金枝晶间亚稳碳化物 775 ·· 图 8 热等静压 FGH96 合金中的碳化物. (a) 碳化物分布; (b) 碳化物形貌 Fig.8 Carbides of the HIPed FGH96 alloy: (a) distribution of carbides; (b) morphology of carbides 利用电子衍射及能谱对热等静压合金碳化物 一次碳膜萃取复型进行分析，碳化物形貌如图 9 所 示. 发现热等静压合金枝晶间碳化物大致可以分为 三种，富 W 的块状 M6C，富 Ti 的块状和花状 MC. 利用能谱分析三种碳化物成分的结果如表 3 所示. 块状 MC 型碳化物含有比花状更多的强碳化物形成 元素. 比较发现，块状 MC 碳化物中强碳化物形成 元素的含量与预热处理过程中在枝晶间析出的 MC 的成分相近，因此推测在成型合金枝晶间分布的块 状 MC 是在热等静压过程中由亚稳碳化物 MC0 转 化而来的. 同时在 MC 的转变过程中向周围基体中 排出一定量的弱碳化物形成元素如 W、Cr 和 Mo， 这些元素在基体的富集导致了 M6C 在 MC 附近的 析出，因此可以在枝晶间观察到 M6C 的存在. 图 9 热等静压 FGH96 合金枝晶间碳化物的一次碳膜萃取复 型 Fig.9 Interdendritic carbides extracted from the HIPed FGH96 alloy 表 3 热等静压 FGH96 合金枝晶间碳化物成分 (质量分数) Table 3 Composition of interdendritic carbides in the HIPed FGH96 alloy % 碳化物 强碳化物形成元素 (Ti+Zr+Nb) 弱碳化物形成元素 (Cr+Mo+W) 非碳化物形成元素 (Ni+Co+Al) 块状 MC 79.81 20.00 0.19 块状 M6C 43.98 54.06 1.96 花状 MC 67.48 31.29 1.23 在变形量较大的区域各种缺陷的密度高，原子 的扩散速率高，再结晶的发生进一步促进了成分的 均匀化，能大幅地减轻枝晶偏析 [11]，因此在热等静 压过程中，在原始枝晶间分布的 Ti、Nb、Zr 等强碳 化物形成元素逐渐扩散开来，使得原始枝晶间不再 成为碳化物选择析出的位置，在再结晶区域观察到 碳化物大多呈块状均匀分布. 原始枝晶间分布的花 状碳化物在变形过程中部分被破碎，且发生再结晶 的温度已接近碳化物的溶解温度，因此推测碳化物 可能发生了类似于在亚固溶处理过程中再结晶诱发 γ 0 相溶解的反应 [12] . 畸变能促使再结晶前沿的碳 化物溶入基体并在再结晶晶粒内部以颗粒的形态均 匀析出，使得再结晶区域碳化物分布得更加弥散和 细小. 在变形较小的原始粉末内部，不会发生再结 晶促进碳化物溶解的现象，也就没有 MC 型碳化物 的溶解和再析出，致使未发生再结晶的区域中，碳 化物的分布与残余枝晶存在着一定的对应关系. 3 结论 (1) Mo、Cr 和 W 属枝晶臂偏析元素，而 Nb、Ti 和 Zr 则属于枝晶间偏析元素，随着预热处理温度 的升高，粉末中合金元素的分布逐渐均匀化，但因 枝晶间碳化物在预热处理过程中析出使得高温预热 处理后 Ti、Nb 等在枝晶间仍有较高的含量. (2) 随着预热处理温度的升高粉末枝晶间依次 发生 M23C6(850∼1050 ℃) 和 M6C (950∼1100 ℃) 的