元素V对镍基柱状晶合金显微组织和高温蠕变性能的影响

采用定向凝固炉制备出含有不同V含量的柱状晶合金, 进行了高温蠕变性能测试和微观组织形貌观察, 研究合金化元素V对镍基柱状晶合金微观组织及高温蠕变性能的影响。结果表明: 低V含量的合金中碳化物主要以棒状形式存在, 而高V合金中碳化物主要以块状形式存在, 棒状碳化物中的V含量低于块状碳化物。随V含量的增加, 合金中碳化物由棒状向块状转变, 当V含量达到1.04%(质量分数)时, 碳化物的形貌已经完全转变成块状。铸态合金经固溶处理后, 合金中的碳化物发生溶解, 低V合金中的棒状碳化物溶解较多, 而高V合金中碳化物溶解较少。在980℃/216 MPa和760℃/725 MPa条件下低V柱状晶合金持久寿命较短, 高V合金持久寿命较长, 提高合金中的V含量有利于提高合金的蠕变寿命。高V合金与低V合金相比, 时效和蠕变期间在晶界析出M23C6型碳化物数量少。蠕变期间合金中的裂纹主要在晶内MC型碳化物及晶界析出的M23C6型碳化物处萌生和扩展