微量元素对定向凝固高温合金DZ125微观组织和力学性能的影响

摘要

定向凝固高温合金DZ125是我国现役主力航空发动机涡轮叶片材料,本工作研究Si、S、Zr等微量元素对DZ125合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,S在DZ125合金中主要以M2SC的形式和MC共生,同时在碳化物和晶界富集;Si主要在晶界碳化物中富集;当合金中Zr含量达到0.044％(质量分数)时,M2SC化合物中还含有约6?％的Zr.在所研究的含量范围内,Si、S、Zr等微量元素对DZ125合金的室温拉伸性能没有明显影响,但对持久性能有一定影响,当Si、S、Zr含量升高到较高水平,合金的760?°C/804?MPa持久寿命明显下降,980?°C/235 MPa持久寿命持续缓慢下降,这与Si、S、Zr含量升高所导致的M2SC相析出,Si、S在碳化物和晶界的富集,以及枝晶干区γ′相立方化程度下降等微观组织变化有关.为了保证DZ125合金具有良好的力学性能,Si、S、Zr等微量元素含量应控制在较低水平.