檢驗腐蝕對鎳基單晶高溫合金力學性能的影響

史振學，韓梅，劉世忠，喻 健

（北京航空材料研究院，先進高溫結構材料重點實驗室，北京 100095）

0 引 言

鎳基單晶高溫合金具有良好的抗氧化性和抗熱腐蝕性能，良好的抗疲勞性能、斷裂韌性和塑性等綜合性能，是目前制造先進航空發動機渦輪葉片的主要材料［1－2］。從20世紀80年代以來單晶高溫合金發展迅速，已有五代單晶高溫合金相繼問世［3－4］。燃氣渦輪葉片工作條件苛刻，因此對其內部質量的要求十分嚴格。隨著單晶高溫合金的發展，合金元素的添加總量不斷增加，加上單晶空心渦輪葉片形狀極其復雜，鑄造過程中易形成小角度晶界［5］、黑斑［6］、雜晶［7－8］等各種各樣的晶體缺陷，在葉片焊接和熱處理過程中，也常發生再結晶，這些缺陷使單晶合金葉片的性能降低甚至于報廢。在單晶高溫合金葉片制備過程中，常用低倍腐蝕工藝來檢驗上述這些缺陷是否存在，但同時這個工藝也對葉片內腔和外表面組織造成了一定程度的腐蝕（以下稱為“檢驗腐蝕”），而且在整個葉片制備過程中有時需要進行多次檢驗腐蝕，這種腐蝕對于那些非加工表面的影響更大。因此有必要研究檢驗腐蝕對單晶高溫合金性能的影響，但目前還未見相關的研究報道。為此，作者根據葉片腐蝕檢驗工藝的要求，研究了檢驗腐蝕對鎳基單晶高溫合金力學性能的影響。

1 試樣制備與試驗方法

試驗材料為 Ni－Cr－Co－Mo－Nb－Re－Hf－Al－W－Ta鎳基單晶高溫合金，在ZGG型高溫度梯度真空定向凝固爐中采用螺旋選晶法制成［001］取向的單晶合金棒?！?br>