
镍基高温合金因其优异的高温性能而广泛应用于航空航天和能源领域。然而,传统的多晶镍基合金在高温下容易出现晶界脆化和断裂,限制了其应用范围和寿命。
本研究旨在通过添加磷(P)和硼(B)元素,改善合金晶界析出相的析出行为,进而提升其高温力学性能。深入探讨了P和B复合添加对镍基高温合金晶界析出相的影响规律,特别是对δ相增强型晶界的作用机制。这项研究利用先进的原子分辨率高角环形暗场透射电子显微镜(HAADF-STEM)和原位扫描电子显微镜(SEM)等技术,系统地分析了不同合金中晶界析出相的微观结构及其高温力学性能。
相关成果以“The roles of P/B-addition in tailoring δ-phase-enhanced grain boundaries in a nickel-based superalloy”为题,发表在国际期刊《Journal of Alloys and Compounds》。第一作者和共一作者为湖南大学博士生武静和廖光璟,通讯作者为海南大学谢盼副教授和陈江华教授。
论文链接DOI:
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.176484

研究聚焦于通过添加磷和硼,改善镍基高温合金(IN718合金)的晶界沉淀相微观结构,进而提升其高温拉伸性能。研究内容包括:
1.材料制备与热处理
制备添加P/B和未添加P/B的两类镍基高温合金,通过热处理形成δ相,并对两类样品进行性能对比。
2.微观结构表征
使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),分析晶界沉淀相的分布、形态与组成。
3.力学性能测试
在650℃高温下开展原位拉伸实验,揭示P/B添加对晶界δ相与其他沉淀相的调控作用。
