本科毕设答辩学习教案

1、会计学1本科毕设答辩本科毕设答辩第一页，编辑于星期日：十五点 三十八分。1 研究背景研究背景1.1 高温合金的发展历程高温合金的发展历程1.2 镍基单晶高温合金的相组成镍基单晶高温合金的相组成1.3 高温蠕变过程的组织演变行为高温蠕变过程的组织演变行为第1页/共32页第二页，编辑于星期日：十五点 三十八分。1.1 高温合金的发展历程镍基高温合金由于其优异的高温蠕变性能、抗氧化性能等，成为制备航空发动机涡轮叶片的首选材料。镍基高温合金由于其优异的高温蠕变性能、抗氧化性能等，成为制备航空发动机涡轮叶片的首选材料。图图1.1 航空发动机涡轮叶片航空发动机涡轮叶片制备工艺及承温水平制备工艺及承温水平制

2、备工艺：传统铸造（多晶）制备工艺：传统铸造（多晶）- -定向铸造（定向晶）定向铸造（定向晶）- -单晶高温合金单晶高温合金。随着航空发动机对推重比要求的不断提高，必然导致涡轮前温度的进一步上升，随着航空发动机对推重比要求的不断提高，必然导致涡轮前温度的进一步上升，在使用各种冷却技术与热障涂层后，裸合金承受温度仍将达到在使用各种冷却技术与热障涂层后，裸合金承受温度仍将达到1200摄氏度。摄氏度。因此，有必要研究因此，有必要研究1200下单晶高温合金下单晶高温合金的各项性能。的各项性能。第2页/共32页第三页，编辑于星期日：十五点 三十八分。1.1 镍基单晶高温合金的相组成镍基高温合金通常由镍基高

3、温合金通常由相（基体相）与相（基体相）与相（析出强化相）组成；相（析出强化相）组成；传统理论认为传统理论认为1，保持，保持相体积百分数在相体积百分数在60-70，并通过热处理制度得到尺寸均一排列整齐的，并通过热处理制度得到尺寸均一排列整齐的相和联通的相和联通的通道，高温合金拥有最优异的综合性能。通道，高温合金拥有最优异的综合性能。图图1.2 镍基高温合金标准热处理态组织镍基高温合金标准热处理态组织1M, F. and L. T. Metallurgical Transactions A, 1989. 7(20): p. 1233-1238.相：相：面心立方结构，面心立方结构，对强化元素对强化元

4、素有有较高较高的固溶的固溶度度相：相：重要的析出强化相，通常情况下重要的析出强化相，通常情况下与基体与基体相共格或者半共格相共格或者半共格，面心立方，面心立方L1L12 2超有序结超有序结构构然而在然而在1200下，下，相将发生显著的回熔，造成服役状态下相将发生显著的回熔，造成服役状态下相体积分数的下降，相体积分数的下降，因此在因此在1200下超高温服役条件下，有必要将传统高温合金中较少考虑的下超高温服役条件下，有必要将传统高温合金中较少考虑的相体积分数相体积分数，作为一个影响因素进行考量。作为一个影响因素进行考量。第3页/共32页第四页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思

5、路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72

6、.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal1.3 高温蠕变过程的组织演变行为在高温合金的众多性能中，高温持久寿命是衡量高温合金性能的一项重要指标。在高温合金的众多性能中，高温持久

7、寿命是衡量高温合金性能的一项重要指标。高温持久过程中一般会经历三个典型蠕变阶段。高温持久过程中一般会经历三个典型蠕变阶段。蠕变第一阶段（减速）、蠕变第二阶段（稳态）及蠕变第三阶段（加速）。蠕变第一阶段（减速）、蠕变第二阶段（稳态）及蠕变第三阶段（加速）。蠕变第一阶段蠕变第一阶段蠕变第二阶段蠕变第二阶段蠕变第三阶段蠕变第三阶段abc图图 1.3 1.3 高温合金典型的蠕变曲线高温合金典型的蠕变曲线22Reed RC. The Superalloys Fundamentals and ApplicationsM. Cambridge University Press; 2006. Reed RC.

8、 The Superalloys Fundamentals and ApplicationsM. Cambridge University Press; 2006. 第4页/共32页第五页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验思路 设计设计相形成元素含量增长的三种合金相形成元素含量增长的三种合金获得不同的获得不同的相体积百分数相体积百分数观察观察相体积分数对高温持久过程组织演变行为的影响相体积分数对高温持久过程组织演变行为的影响观察不同的组织演变行为对位错运动及失效模式的影响观察不同的组织演变行为对位错运动及失效模式的影响分析分析相组织演变行为对单晶高温合金相组织演变行为对单晶高温合金1200

9、持久性能的影响持久性能的影响第5页/共32页第六页，编辑于星期日：十五点 三十八分。2 实验材料实验材料2.1 实验合金的名义成分实验合金的名义成分2.2 实验合金的热处理制度实验合金的热处理制度第6页/共32页第七页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验材料 表 2.1 实验合金名义成分（wt） AlTaMoWReNiMS325.96.28-9.503Bal.IC217.5013-1501.5Bal.IC21SA8.03.09.5-10.501.5Bal.MS32为富为富Mo强化（强化（8Mo wt）的镍基）的镍基单晶高温合金；单晶高温合金；IC21 为富为富铝铝（7.5Al wt）富）富钼

10、钼（13Mo wt）强化的）强化的Ni3Al基单晶高温合金基单晶高温合金；IC21SA在在IC21的基础上降低的基础上降低3.5 wtMo元素，同时添加元素，同时添加0.5 wtAl元素与元素与3 wtTa元素元素。 相形成元素相形成元素相强化元素相强化元素第7页/共32页第八页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验材料 表2.2 实验合金名义成分（at） AlTaMoWReNiMS3213.22.05.001.0Bal.IC2115.907.700.5Bal.IC21SA16.91.35.600.5Bal. 相强化元素相强化元素图图2.1 三种合金三种合金相形成元素含量对比相形成元素含量对比

11、三种合金的三种合金的相形成元素含量基本呈阶梯状上升相形成元素含量基本呈阶梯状上升第8页/共32页第九页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验材料 固溶制度一次时效制度二次时效制度MS321315 C/10 h +(1330-1340)C/20 h1120C/2 h870 C/32 hIC211310 /10 h +(1310-1330)/10 h1100/2 h870 /32 hIC21SA1320 /10 h +(1330-1345)/10 h1150/2 h870 /32 h表2.3 三种单晶高温合金的标准热处理制度第9页/共32页第十页，编辑于星期日：十五点 三十八分。3 实验方法与结果

12、分析实验方法与结果分析3.1 热处理态组织观察热处理态组织观察3.2 热暴露淬火试样能谱分析热暴露淬火试样能谱分析3.3 持久断裂试样不同位置组织观察持久断裂试样不同位置组织观察3.4 持久断裂试样横纵截面位错状态观察持久断裂试样横纵截面位错状态观察第10页/共32页第十一页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验方法与结果-1200/60Mpa持久性能试验图图 高温持久试样尺寸示意图高温持久试样尺寸示意图第11页/共32页第十二页，编辑于星期日：十五点 三十八分。实验方法与结果-1200/60Mpa持久性能试验 1200 /60Mpa持久寿命试验结果120060MPa持久寿命（h）MS324:

13、46IC2154:17IC21SA287:15传统合金传统合金MS32在在120060Mpa下持久寿命仅为下持久寿命仅为4小时，完全无法服役；小时，完全无法服役；Ni3Al基单晶高温合金基单晶高温合金IC21在在120060Mpa下持久寿命为下持久寿命为54小时；小时；进一步提升进一步提升相形成元素含量相形成元素含量的的IC21SA持久寿命持久寿命大幅提升大幅提升达到了达到了287小时。小时。第12页/共32页第十三页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrT

14、aWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1

15、BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果热处理态组织观察图图3.2 三种合金标准热处理态三种合金标准热处理态SEM照片照片 (a)MS32 (b)IC21 (c)IC21SAcba相尺寸均一，排列整齐相尺寸均一，排列整齐通道平直、联通通道平直、联通相大小不一且存在重叠、嵌套相大小不一

16、且存在重叠、嵌套通道不完全联通通道不完全联通相尺寸（相尺寸（umum）通道宽度（通道宽度（nmnm）相百分数（相百分数（% %）MS320.4068.062.0IC210.5560.274.2IC21SA0.6154.585.5第13页/共32页第十四页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20

17、.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1

18、BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果热暴露淬火试样能谱分析AlTaMoReMS322.06.010.15.04.513.04.50IC213.8-17.21.85.9-8.50IC21SA4.23.114.52.56.96.16.80三种合金能谱分析得到的两相元素组成（wt%） 相体积百分数相体积百分数MS3262.537.5IC2151.748.3IC21SA3565第14页/共32页第十五页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金

19、设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105

20、.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果持久断裂试样组织观察距断口处0mm距断口处10mm距断口处5mm持久试样不同位置持久试样不同位置经历的经历的拉伸时间

21、拉伸时间相同相同，但由于塑形变形使距断口不同距离的实际应力不同，但由于塑形变形使距断口不同距离的实际应力不同，造成造成距断口不同距离距断口不同距离的的组织组织处于组织处于组织演变演变过程过程的不同阶段。的不同阶段。图图 3.3 3.3 高温持久过程的应力分布及高温持久过程的应力分布及SEMSEM取样位置示意图取样位置示意图因此，通过观察距离断口不同距离的组织得到合金的组织演变过程信息。因此，通过观察距离断口不同距离的组织得到合金的组织演变过程信息。第15页/共32页第十六页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响

22、最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-13

23、85.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal图图 距离断口距离断口0mm处组织处组织SEM照片照片(a)MS32（6Al-6Ta-8Mo） (b)IC21（）（） (c)IC21SA（）（）abc撕裂的撕裂的相筏排与应力方向平行相筏排与应力方向平

24、行撕裂的撕裂的相组织呈碎片状相组织呈碎片状相相相相实验方法与结果持久断裂试样组织观察第16页/共32页第十七页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalC

25、MSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83

26、.94.96.00.09Bal图图 3.5 3.5 距离断口距离断口5mm5mm处组织的处组织的SEMSEM照片照片(a)MS32（6Al-6Ta-8Mo） (b)IC21（）（） (c)IC21SA（）（）bac 相沿特定方向联通相沿特定方向联通形成与应力方向垂直的筏排组织形成与应力方向垂直的筏排组织与应力方向垂直的筏排组织与应力方向垂直的筏排组织相发生不定向粗化相发生不定向粗化沿非特定方向发生联通沿非特定方向发生联通部分形筏，长度较短部分形筏，长度较短未参与形筏未参与形筏相相实验方法与结果持久断裂试样组织观察第17页/共32页第十八页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思

27、路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72

28、.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal图图 3.6 3.6 距离断口距离断口10mm10mm处组织的处组织的SEMSEM照片照片(a)MS32（6Al-6Ta-8Mo） (b

29、)IC21（）（） (c)IC21SA（）（）cba相不完全形筏的现象更为明显相不完全形筏的现象更为明显不定向粗化现象更为显著不定向粗化现象更为显著相沿特定方向联通相沿特定方向联通形成与应力方向垂直的筏排组织形成与应力方向垂直的筏排组织相被不定向粗化的相被不定向粗化的相完全包围相完全包围实验方法与结果持久断裂试样组织观察相体积百分数相体积百分数MS3240.060.0IC2126.973.1IC21SA17.382.7第18页/共32页第十九页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素

30、可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.

31、92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果SEM小结1、三种合金在持久实验中均未有、三种合金在持久实验中均未有TCP相析出，证明三种合金的成分设计可保证了相析出，证明三种合金的成分设计可保证了1200下良好下良好 的组织稳定性。的组织稳定性。2、 每种合金每种

32、合金1200热暴露淬火态热暴露淬火态相体积分数均显著下降，相体积分数均显著下降，1200相将发生明显回熔。相将发生明显回熔。 三种合金标准热处理态、三种合金标准热处理态、1200热暴露淬火态、热暴露淬火态、1200持久断裂平衡态的持久断裂平衡态的相体积分数变化相体积分数变化 趋势与趋势与相形成元素添加量的变化趋势一致；相形成元素添加量的变化趋势一致； MS32IC21IC21SA图图 3.7 3.7 三种合金不同状态下三种合金不同状态下相体积分数相体积分数第19页/共32页第二十页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有

33、可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTM

34、S-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果SEM小结3、随着、随着相分数的上升，完全联通的相由相分数的上升，完全联通的相由相变为相变为相，组织演变行为呈现以下特征相，组织演变行为呈现以下特征MS32不完全形筏IC21完全形

35、筏IC21SA不定向粗化第20页/共32页第二十一页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.0

36、0.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果SEM小结图图

37、3.8 不同不同相体积分数下，组织演变行为及持久寿命的变化趋势相体积分数下，组织演变行为及持久寿命的变化趋势MS32不完全形筏IC21SA不定向粗化IC21完全形筏第21页/共32页第二十二页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2B

38、al第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.0

39、5.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal实验方法与结果持久断裂试样横纵截面位错状态观察持久断裂试样横纵截面位错状态观察 距离断口距离断口5mm横截面横截面平衡态组织纵截面平衡态组织纵截面横截面观察位错网横截面观察位错网纵截面观察组织演变行为与两相位错分布纵截面观察组织演变行为与两相位错分布图图3.9 高温持久组织演变的三维重构示意图高温持久组织演变的三维重构示意图3 Murakumo, T. et al.Acta Materialia, 2004. 52(12): p. 3737-3744. 第22页/共32页第二十三页，

40、编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.

41、02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal200nm200nm100相中几乎没有位错相中几乎没有位错界面位错网密度较低界面位

42、错网密度较低实验方法与结果横截面界面位错网观察界面位错网中位错大致沿界面位错网中位错大致沿110方向分布方向分布图图3.10 MS32高温持久试样横截面高温持久试样横截面TEM照片照片第23页/共32页第二十四页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.01

43、0.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.25

44、6.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal高密度界面位错网相中单根位错100界面位错网中位错大致沿界面位错网中位错大致沿110方向分布方向分布实验方法与结果横截面界面位错网观察图图3.11 IC21高温持久试样横截面高温持久试样横截面TEM照片照片第24页/共32页第二十五页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA

45、14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51

46、.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal切入相的单根位错更多高密度界面位错网100界面位错网中位错大致沿界面位错网中位错大致沿110方向分布方向分布实验方法与结果横截面界面位错网观察图图3.12 IC21SA高温持久试样横截面高温持久试样横截面TEM照片照片第25页/共32页第二十六页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含

47、元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05

48、.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal200nm200nm实验方法与结果横截面界面位错网观察图图 3.13 3.13 三种合金持久试样横截面位错网密度对比三种合金持久试样横截面位错网密度

49、对比(a)MS32（6Al-6Ta-8Mo） (b)IC21（）（） (c)IC21SA（）（）位错网中位错间距（nm）MS3281.13.7IC2133.52.8IC21SA36.81.8第26页/共32页第二十七页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012

50、.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08

51、.256.016.52.05.953.00.150.03BalTMS-1625.82.95.65.85.83.94.96.00.09Bal未完成形筏的未完成形筏的相相长度较短的长度较短的相筏排中相筏排中完全没有位错切入完全没有位错切入不定向粗化的不定向粗化的相中有大量位错切入相中有大量位错切入相由平直状变为复杂几何结构相由平直状变为复杂几何结构相有位错切入相有位错切入相通道平直相通道平直实验方法与结果纵截面两相位错组态观察相未形筏处的相未形筏处的通道通道成为位错运动的快速通道成为位错运动的快速通道相完全联通相完全联通图图 3.13 3.13 三种合金持久试样纵截面两相位错状态观察三种合金持久试

52、样纵截面两相位错状态观察(a)MS32（6Al-6Ta-8Mo） (b)IC21（）（） (c)IC21SA（）（）第27页/共32页第二十八页，编辑于星期日：十五点 三十八分。镍基单晶高温合金设计思路复杂，所含元素众多，每种元素的含量及各元素间相互作用均有可能影响最终的合金性能，对各类合金元素可进行粗略分类。AlCrTaWCoMoTiReRuNbHfCBZrNi第一代PWA14805.010.012.04.05.01.5BalRene N43.79.04.06.08.02.04.20.5BalSRR995.58.012.010.05.02.2Bal第二代PWA14845.65.09.06.010.02.03.00.1BalCMSX-45.66.56.56.49.60.61.03.00.1BalRene N56.27.07.05.08.02.03.00.2Bal第三代CMSX-105.72.08.05.03.00.40.26.00.03BalTMS-1385.92.95.65.95.92.94.92.00.1BalRene N65.754.27.26.012.51.45.40.150.050.004Bal第四代MC-NG6.04.05.05.01.00.54.04.00.1BalEPM-1025.552.08.256.0