復(fù)合耐磨板的蠕變曲線測(cè)定及組織形貌觀察

    通過(guò)對(duì)復(fù)合耐磨板合金進(jìn)行蠕變曲線測(cè)定及組織形貌觀察,采用應(yīng)力應(yīng)變有限元方法計(jì)算出立方γ/γ′兩相共格界面的vonMises應(yīng)力分布,研究了元素的加入對(duì)耐磨復(fù)合鋼板合金中溫蠕變行為的影響。 

   復(fù)合耐磨板的合金中元素Cr、Co、Mo、Re富集于枝晶干,組織由γ-Ni固溶體相、初生和次生的γ-′Ni3Al相、以及γ/γ′共晶相組成，蠕變期間無(wú)Re合金中的γ’相轉(zhuǎn)變成串狀,1305~1310℃、16 h固溶處理后,元素Al、Ta、W等富集于枝晶間,次生γ′全部固溶,少量γ/γ′共晶沒(méi)有完全固溶，經(jīng)較低溫度固溶處理,合金中難熔元素的偏析程度較大,在中溫蠕變期間的變形機(jī)制均為<110>超位錯(cuò)剪切#’相,切入#’相的超位錯(cuò)可在{111}面滑移,或在{111}面分解形成{112}超肖克萊不全位錯(cuò)+(SISF)的位錯(cuò)組態(tài)，施加拉應(yīng)力可改變立方γ/γ′兩相的應(yīng)力分布,使不同晶面發(fā)生晶格收縮與擴(kuò)張應(yīng)變,耐磨復(fù)合鋼板經(jīng)1180℃、2 h+1290℃、2 h+1315℃、16 h AC+1140℃、4 h AC+870℃、24 h AC完全熱處理后,經(jīng)高溫固溶處理可明顯降低難熔元素在枝晶臂/間的偏析程度，在1100℃,137 MPa條件下復(fù)合耐磨鋼板形成的筏狀γ′相與應(yīng)力軸方向成45°角,耐磨復(fù)合鋼板具有較短的持久壽命，持久壽命達(dá)到100 h。其中,(001)晶面產(chǎn)生晶格收縮可排斥較大半徑的Al、Ti原子,(100)和(010)晶面沿平行于應(yīng)力軸方向產(chǎn)生晶格擴(kuò)張應(yīng)變,而經(jīng)1320℃高溫固溶處理,元素的偏析程度減小,在中溫/高應(yīng)力條件下具有良好的蠕變抗力。1320℃、2 h固溶處理后,γ/γ′共晶全部固溶，持久裂紋主要沿與拉應(yīng)力垂直的枝晶間橫向段萌生擴(kuò)展。

   時(shí)效處理后耐磨復(fù)合鋼板的明顯改變了γ′的尺寸、形貌及分布，并進(jìn)一步提出蠕變期間發(fā)生元素?cái)U(kuò)散和γ′相定向生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力。