复合耐磨板的蠕变曲线测定及组织形貌观察

    通过对复合耐磨板合金进行蠕变曲线测定及组织形貌观察,采用应力应变有限元方法计算出立方γ/γ′两相共格界面的vonMises应力分布,研究了元素的加入对耐磨复合钢板合金中温蠕变行为的影响。 

   复合耐磨板的合金中元素Cr、Co、Mo、Re富集于枝晶干,组织由γ-Ni固溶体相、初生和次生的γ-′Ni3Al相、以及γ/γ′共晶相组成，蠕变期间无Re合金中的γ’相转变成串状,1305~1310℃、16 h固溶处理后,元素Al、Ta、W等富集于枝晶间,次生γ′全部固溶,少量γ/γ′共晶没有完全固溶，经较低温度固溶处理,合金中难熔元素的偏析程度较大,在中温蠕变期间的变形机制均为<110>超位错剪切#’相,切入#’相的超位错可在{111}面滑移,或在{111}面分解形成{112}超肖克莱不全位错+(SISF)的位错组态，施加拉应力可改变立方γ/γ′两相的应力分布,使不同晶面发生晶格收缩与扩张应变,耐磨复合钢板经1180℃、2 h+1290℃、2 h+1315℃、16 h AC+1140℃、4 h AC+870℃、24 h AC完全热处理后,经高温固溶处理可明显降低难熔元素在枝晶臂/间的偏析程度，在1100℃,137 MPa条件下复合耐磨钢板形成的筏状γ′相与应力轴方向成45°角,耐磨复合钢板具有较短的持久寿命，持久寿命达到100 h。其中,(001)晶面产生晶格收缩可排斥较大半径的Al、Ti原子,(100)和(010)晶面沿平行于应力轴方向产生晶格扩张应变,而经1320℃高温固溶处理,元素的偏析程度减小,在中温/高应力条件下具有良好的蠕变抗力。1320℃、2 h固溶处理后,γ/γ′共晶全部固溶，持久裂纹主要沿与拉应力垂直的枝晶间横向段萌生扩展。

   时效处理后耐磨复合钢板的明显改变了γ′的尺寸、形貌及分布，并进一步提出蠕变期间发生元素扩散和γ′相定向生长的驱动力。