不同使用温度下DD6单晶高温合金的组织演变行为
【图文】：
1300和1320℃温度下保温1h后进行空冷处理。用扫描电镜观察合金标准热处理组织和不同温度处理后的组织，采用单位面积计算法测定合金γ′相的体积分数，采用JMatpro软件对合金进行热力学计算，采用热分析法确定合金的相转变温度。采用d3mm×2mm的小圆片试样，在NETZSCHSTA409型热分析仪上进行热分析，升温速率和降温速率均为10℃/min。表1DD6合金的名义成分Table1NominalchemicalcompositionsofDD6alloy(massfraction,%)CrCoMoWTaReNbAlHfCNi4.39287.520.55.60.10.006Bal.2结果与分析2.1合金的标准热处理组织图1所示为DD6合金经过固溶与二级时效处理后图1经标准热处理后DD6合金的SEM像Fig.1SEMimagesofDD6alloysafterstandardheattreatment:(a),(b)Lowmagnification;(c)Highmagnification
第25卷第11期史振学，等：不同使用温度下DD6单晶高温合金的组织演变行为3081图3DD6合金平衡相与温度的关系Fig.3CalculatedcontentofprecipitationphaseswithtemperatureforDD6alloyDD6合金中C含量极少，因此，其含量随温度升高几乎不变化。而γ′相随着温度增加逐渐回溶到γ基体中，完全回溶温度接近1300℃。图4所示为DD6合金升温的DSC曲线。由图4可看出，DD6合金在895.6℃时γ′相开始回溶，1270.1℃时有一个较小的吸热峰，这里对应大量γ′相的回溶温度，γ′相完全回溶温度为1307.8℃，合金的初熔温度为1325℃。图4DD6合金的DSC曲线Fig.4DSCcurveofDD6alloy3.2DD6合金组织演变DD6合金标准热处理后，基体通道中没有析出二次γ′相。本文作者所在课题组的前期研究表明，DD6合金在固溶和一次时效处理后，基体通道内也存在大量的二次γ'相，但在870℃二次时效保温过程中，基体通道内的二次γ′相得到完全溶解；并且在随后冷却过程中，基体中γ′相形成元素的过饱度较小，γ′相析出驱动力降低，基体通道内没有二次γ′相析出[13]。这与KAKEHI在单晶高温合金热处理研究中的结果相同[14]。DD6合金在1100、1150、1200和1250℃保温处理时，热处理温度低于γ′相的大量回溶温度。在这样的温度保温过程中，两个过程同时进行，一方面为γ′相长大过程，一方面为γ′相的回溶过程。γ′相按照Ostwald方式长大，大的γ′相长大，小的γ′相溶解。γ′相的长大受合金元素扩散的控制，其长大规律遵循LSW粗化理论[15]：331/31/30()trrKt(1)式中：rt为沉淀粒子在时效t后的平均半径；r0为沉淀粒子在时效前的平均半径；K为与时效温度有关的系数；t为时效时间。根据Arrhenius公式[16]：D=D0exp[Q/
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