钢铁研究学报

作者：胡聘聘¹, 王越^1,2, 何金珊², 张丽辉¹, 罗亮¹, 王西涛^2,3, 肖程波¹

单位：1.中国航发北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京100095;；2.北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心,北京100083;；3.齐鲁工业大学山东省轻质高强金属材料省级重点实验室,山东济南250014

关键词：K447A合金,微晶铸造,显微组织,持久性能,断裂机制

微晶铸造工艺可通过细化晶粒提高合金中低温性能,但由此增加的横向晶界可能会损伤合金高温持久蠕变性能,导致构件过早失效。在760 ℃/724 MPa条件下对普通铸造、细晶铸造和微晶铸造K447A合金进行了持久性能测试,利用扫描电子显微镜、能谱仪和电子通道成像技术表征了持久试验前后的显微组织,讨论了微晶铸造工艺对K447A合金持久性能的影响。结果表明:微晶铸造工艺可延长K447A合金的持久寿命至194 h,与普通铸造、细晶铸造合金相比分别增加134%和69%。该条件下,持久变形以晶内位错剪切γ′相为主,裂纹萌生于试样表面并穿晶扩展。由微晶铸造工艺引起的晶粒及碳化物细化、γ′相体积分数增加和枝晶组织消失有效抑制了裂纹萌生与扩展,使K447A合金在该条件下的持久寿命显著提高。尽管微晶铸造K447A合金产生了晶界氧化裂纹,但其对力学性能的损伤远低于晶粒细化所产生的强化效果,因而合金持久性能显著提升。

来源：2025年第8期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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