晶界取向差对双晶高温合金常温和高温拉伸性能的影响

作     者：马修戈 吴庆辉 庞建超 刘增乾 李守新 骆凯伦 张哲峰 

作者机构：中国科学院金属研究所 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 中国科学技术大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《材料研究学报》 (Chinese Journal of Materials Research)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51871224,52130002,52321001) 两机基础科学中心项目(P2022-C-IV-001-001) 

主　　题：金属材料 高温合金 取向差 拉伸 实验温度 

摘      要：采用双籽晶法制备一系列具有特定晶界取向差(GBs)的第二代双晶高温合金并分别在常温和760℃进行拉伸实验，用扫描电子显微镜(SEM)表征晶界组织并研究了晶界取向差对这种双晶高温合金拉伸性能的影响。结果表明：这种双晶合金的拉伸性能随着晶界取向差的增大而降低，但是在不同温度拉伸性能降低的趋势不同。常温抗拉强度随着晶界取向差的增大逐渐降低；760℃抗拉强度在晶界取向差小于8°时几乎不变，晶界取向差为8°-12°时极快地降低。常温拉伸断裂后的伸长率不随晶界取向差的变化而变化，760℃断后伸长率在晶界取向差为0°-4°和8°-12°时极快地降低。随着晶界取向差的增大760℃拉伸断裂方式由类解理断裂转变为沿晶断裂，常温拉伸的断裂方式为解理断裂。最后用断裂机制能量模型定性解释了在760℃拉伸断裂机制的转变：随着晶界取向差的增大晶界结构逐渐复杂，晶界开裂能量门槛的降低和晶界能量积累速度的提高使拉伸断裂机制由类解理断裂转变为沿晶断裂。