铁对镍基铸造高温合金组织和性能的影响

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1983.02.021 北京钢快学院学报 1983年第2期 铁对镍基铸造高温合金组织和性能的影响 高温合金教研室葛占英叶锐喻孙金贵王惠： 杨莲隐“ 要 本文着重研究了0~25%铁对Ni-Cr-Mo-A1-Ti型镍基铸造合金组织及性能 的影响。研究表明，随含铁量增加合金中Y'数量减少，尺寸变小，形态由立方状变 为球状，MC量增多，而M23C。及M3C2量减少，铁明显地改变合金元素在Y-Y'中 的分配关系，并提高合金的平均电子空位数N,从而促进σ相析出。随含铁量增 加，合金中有密微量元素增加，铁严重地降低持久强度，但对拉伸强度影响较小， 铁高时合金塑性下降。 前 言 镍基高温合金有较好的热强性和组织稳定性，在航空、航海、石油工业等方面得到了广 泛的应用。但由于镍为稀缺金属且价格昂贵，因此，在民用方面推广应用受到一定限制。 国外对铁在Ni基合金中的作用做过一定的研究(1-9〕，国内也略有报道〔10〕，但缺乏系 统的研究。 本文着重研究用铁取代镍基铸造合金中部分镍的可能性。选择K。铸造高温合金为研究 对象，在该合金中加入0~25%铁以观察其对合金组织、结构及性能的影响。 一、合金材料的制备及试验方法 试验用合金在五十公斤真空感应炉冶炼，金属重5Kg,再经真空重熔并浇注成试棒。合 金化学成分见表1。 合金的热处理制度为980℃/5小时/空冷。为了进一步研究铁对合金组织及性能的影响， 又分别在750℃、800℃、860℃、900℃、980℃温度下时效10小时，50小时，100小时， 200小时，500小时。 将不同含铁量的合金，经过980℃，5小时，空冷热处理后，制成中5mm,有效长度为 25mm的试棒，在ZDM型10吨拉压材料试验机上进行800℃高温拉伸试验。在BΠ2型持久试 验机上进行816℃，34公斤/mm2持久试验。 鉴别相所用浸蚀剂为：60m1HCl+8克CuSO+2m1H2SO。+30mIH,O浸蚀后在 Necphot--l型光学显徽镜上观察并摄照。 “此文在81年11月全国第四次高温合金会议上宣读并散发资料。 11

北 京 钥 映 学 院 学 报 ￾ ￾ ￾ ￾ 年 准 ￾ 期 铁对镍基铸造高温合金组织和性能的影响 高温 合金教研 室 蕊占英 叶锐食 孙金资 王 惠 杨 莲随 朴 摘 要 本文 ￾ 着重研 究￾ 。一￾￾￾铁对￾￾一￾￾一￾ 。 一 ￾ ，一￾、型，墓铸造合金 。 织 及 性。。 的影响 。 阶究表明 ， 随含铁￾ 增加 合金 中￾产 数￾ 减少 ， 尺寸变小 ， 形态 由立 方 状变 为 球状， 叭 ￾量 增 多 ， 而￾ ￾ ￾ ￾￾ 及 ￾ ￾ ￾￾量 减少， 铁 明显地 改变合金元 素在 丫一 丫产 中 的分 配 关 系 ， 并提 高合金 的平 均 电子空位数 可￾ ， 从 而 促进 ￾ 相析 出 。 随含 铁量 增 加 ， 合金 中有害微￾元 素 增加 ， 铁 严重 地降低持久 强度 ， 但对拉伸 强度影响较小 ， 铁 高时合金 塑性下 降 。 前 一 闷 ￾￾￾ 一一 口 镍基高温 合 金有较好的热 强性 和组 织稳定性 ， 在航空 、 航海 、 石 油工 业等方面 得到 了广 泛 的应用 。 但 由于镍为稀缺 金属且价 格昂贵 ， 因此 ， 在民用 方面 推广应 用受 到 一 定 限制 。 国 外对铁在￾ ￾基 合金 中的作用 做过一定的研 究￾￾一￾〕 ， 国 内也略有报道 〔￾￾〕 ， 但缺乏 系 统的 研究 。 本文着重 研究用 铁取 代镍基铸造合金 中部分镍的可 能性 。 选 择 ￾ ￾ 铸造高温 合 金为研究 对象 ， 在该 合 金 中加入 ￾￾￾￾￾铁 以 观察其对 合 金组织 、 结构及性能的影 响 。 一 、 合 金 材料 的 制备及 试验 方法 试 验用 合 金 在五十公斤真空感应炉冶炼 ， 金属重￾￾ ￾， 再经真空重 熔并浇注 成试棒 。 合 金 化学成分见表 ￾ 。 合 金的热处理 制度为￾￾℃￾ 小时￾空 冷 。 为了进 一步 研 究铁对合 金组 织 及性能 的影响 ， 又分别 在 ￾￾￾￾ 、 ￾￾￾℃ 、 ￾￾￾℃ 、 ￾￾￾℃ 、 ￾￾￾℃ 温度下 时效 ￾￾小时 ， ￾￾小 时 ， ￾￾￾小时 ， ￾￾￾小时 ， ￾￾￾小时 。 将不 同含铁量 的合 金 ， 经 过 ￾￾￾℃ ， ￾小时 ， 空 冷热处 理后 ， 制成 小￾￾ ￾ ， 有效长度为 ￾￾￾ ￾ 的 试棒 ， 在￾￾￾ 型 ￾ 吨拉压材料试验机上进行￾￾℃高温 拉伸试验 。 在 ￾￾￾型持久试 脸机上进行￾￾ ℃ ， ￾公斤￾￾ ￾ 盆持久试验 。 鉴别 相所用浸蚀剂 为 ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾克￾￾ ￾￾‘ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾ ‘ ￾ ￾￾￾ ￾￾ ￾￾ 浸蚀后 在 ￾￾￾ ￾￾￾ ￾一 ￾型光学显微 镜 上观察 并摄照 。 ￾ 此文在￾ 年￾￾月全 国第 四 次高温合金会议上宣 读并散发资料 。 ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－０５３ｘ．１９８３．０２．０２１

表1 试验合金的化学成分（重量%） 成分 C Cr Mo Al Ti B Zr 炉号 1 0.082 14,96 5.25 3.84 2.71 0.10 0.11 2 0.08 14.39 5.75 3.85 2.60 0.08 0.03 3 0.10 14.69 5.45 3.9 2.53 0.075 0.12 4 0.078 14.88 5.37 3.85 2.55 0.075 0.071 0.10 14.57 5.37 3.9 2.63 0.076 0.11 6 0.11 14.85 5.55 3.85 2.57 0.082 0.11 成分 Ni Fe Pb Bi Sn Sb 炉号 72.34 0 未测定 未测定 未测定 未测定 2 65.31 47 0.000060 <0.00001 0.00150 0.00013 3 62.84 10.5 0.000066 0 0.00190 0.00021 58.46 15.80 0.000180 ∥ 0.00220 0.00019 5 53.28 20.6 0.000110 0.00260 0.00025 47.98 25.6 0.000160 0.00330 0.00027 用电解分离技术对主要相进行定量分析，电解条件列于表2。 表2 相的电解分离条件 相 电解液组成 电流密度 电解温度 电解时间 m A/Cm* ℃ (小时) 1%NH,S0.+1%柠檬酸-H,O 10 常温 0.5 碳化物 -5 硼化物 1%HC1+1%柠檬酸-甲醇 50 冰盐水 用粉末法（德拜法）及衍射仪法测定各相的晶体结构与点阵常数。 用二次碳复型和一次萃取在日立H-700型电子显微镜上进行形貌观察及选区电子衍射并 摄照。用电子探针、扫描电镜研究合金元素在碳化物等析出相及在基体上的分布。 二、研究结果及讨论 1.铁对合金中相的影响 (1)对Y'相的影响 由表3及图1看出，随着合金中含铁量增加，Y'相数量减少，而Y基体量增多。在无铁 的合金中Y'数量为32%，而当含铁量为10.5%时，Y'减少到28.37%，如果含铁量达到 25.6%,则Y'相降到13.65%。Y'相数量如此大幅度地减少，必然会影响到各种机械性能 12

表 ￾ 试验合 金的化学成分 ￾重蚤 ￾￾ 超匕阵二… 、 一 ￾ 一 … · … ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ’ ￾” · ”￾￾ ￾ ￾￾ · ￾￾ ￾ “ · “民 ￾ ” · 吕￾ ￾ ￾ · 了‘ ￾ ” ， ‘￾ ￾ “ · ‘￾ “ …” · ”￾ ￾ ‘￾ · ”￾ ￾ ” · ￾￾ ￾ ” · ￾￾ ‘ ” · “￾ ￾ ” · ”￾ ￾ ” · “￾ ” ￾ ” · ‘￾ ￾ ‘￾ · “￾ ￾ ” · ‘￾ ￾ ￾ · ” ￾ “ · ”￾ ￾ ” · ”￾￾ ￾ ” · ‘￾ ￾ ￾ “ · ”￾￾ ￾“ · ￾￾ ￾ ￾ · ￾￾ ￾ ￾ · “￾ ￾ ￾ · ”￾ ￾ ” · ”￾￾ ￾ ” · ”￾， “ … ” · ’￾ ￾ ‘￾ · ”￾ ￾ “ · ”￾ ￾ ” · ￾ ￾ ” · “￾ ￾ ” · ”￾￾ ￾ ” · “ 苦护夸￾ 猛￾ 上斗翌斗竺华导书书鄂等 … ￾ ‘ … ￾￾ … ￾￾ ￾ ￾‘ ￾ ￾￾ ￾ ￾￾ 未 测 定 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾￾ 未 测 定 ￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ 未 测 定 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ 。 ￾￾￾￾￾ 未 测 定 ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾￾ 八￾ ￾︸￾七幻￾丹八 ￾ … 任‘￾自‘孟￾上￾￾ 行￾勺口八工﹄了甘︸ ￾口￾任，曰口月 任，人￾￾︸丹一￾ … ￾ 上， 叮￾勺内峡八工尸‘￾ ‘﹄￾口￾臼￾ 用 电解分 离技术对主 要相 进行定量 分析 ， 电解条件列 于表 ￾ 。 表 ￾ 相 的 电解分 离条件 电解液组成 电流 密度 ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ 电解温度 ℃ 电解时 间 ￾小时￾ 洲 ￾一￾￾￾ ‘￾￾‘￾ ￾￾柠檬酸一￾ ￾￾ 常温 ￾ 。 ￾ 碳化物 硼 化物 ￾￾￾ ￾￾十 ￾￾柠檬酸 一 甲醇 一 ￾ 冰盐水 用粉末法 ￾德拜法 ￾ 及衍 射仪法 测定 各相 的晶体结 构与点阵常数 。 用二次碳 复型 和一次萃取 在 日立 ￾一￾￾型 电子显微 镜上进 行形 貌观察及选 区 电子衍 射并 摄照 。 用 电子探针 、 扫描 电镜研究合 金元素在碳化物等析出相 及 在 基体上的分布 。 二 、 研 究结果 及 讨论 ￾ ￾ 铁对合金 中相的形 晌 ￾￾ 对 ￾产 相 的影响 由表 ￾及图 ￾看出 ， 随着合金 中含铁量 增加 ， ￾产 相数量减少 ， 而￾基体量 增多 。 在无铁 的 合 金 中记 数量为 ￾ ￾ ， 而当含 铁量为 ￾￾ ￾ ￾￾时 ， 丫产 减少到 ￾ ￾ ￾ ￾ ， 如果 含铁最 达到 ￾￾ ￾ ￾￾ ， 则 洲 相 降到 ￾ ￾ ￾ ￾ 。 ￾夕 相数量如 此大幅度地 减少 ， 必 然会影 响到 各种机械性 能

(见下面)。 Y'及γY中各元素的相对含量随含铁量的变 40 化示于图2及3。铁对Y'化学组成的影响见表 4。从图表不难得出，随铁量增加，无论在Y 中或在Y基体中，铁含量均增加，而Ni含量均 30 80 减少。还可有趣地指出，A1量变化不大，Ti 量却有明显的增长趋势，而M。与Cr反而减 少。Y基体及Y'成分上这种变化，必然影响到 20 70 Y基体的稳定性及Y'的溶解温度及热强性。 Y'相在这种铸造镍基高温合金中以两种 10 60 形态存在11，一种是从液体中直接析出的Y', 20 称Y'共晶组织或一次Y',在光学显微镜下观 Fe% 察，一次Y'常呈白色球团状或各种形态的花朵 图1合金中Y及Y'数量随含铁量的变化 状，如图4所示。 表3 Y'一相化学相分析结果 含铁量 Y'中元素含量% (重量) 总量 合金炉号 % (重量) Ni Mo Cr Ti Fe AI % 1 0 25.7 0.68 1.26 2.05 0 2.24 32.00 2 5.05 27.1 0.66 1.10 2.31 0.55 2.55 31.20 3 10.5 22.18 0.42 0.79 2.11 0.84 2.02 28.37 4 15.8 18.7 0.27 0.58 2.05 0.94 1.72 24.26 5 20.6 16.22 0.15 0.42 1.90 0.96 1.48 21.14 6 25.6 10.18 0.06 0.27 1.31 0.92 0.90 13.65 裴4 含铁量对γ'一相化学组成的影响 试样 含铁量 № % Y'一相的化学式 1 0 Ni2.98Fe0Cr0.16Mo0.05Al0.54Ti0.27 2 4.7 Ni2.88Fe0.06Cr0.13Mo0.04A10.59Ti0.30 3 10.5 Ni2.84Fe0.12Cr0.12Mo0.03A10.56Ti0.33 4 15.8 Ni2.79Fe0.15Cr0.10Mo0.02A10.56Ti0.38 5 20.6 Ni2.79Fe0.17Cr0.08Mo0.15A10.55Ti0.40 6 25.6 Ni2.71Fe0.26Cr0.08Mo0.01A10.51Ti0.40 从镍基铸造合金的假想平衡图得出：！，合金液在凝固过程中先析出Y相，随着温度下 降，进入三相区，产生L→Y+Y'共晶反应，形成Y'共晶组织。因此共晶反应是在凝固过程 的最后期在晶界与枝晶间区域的剩余合金液中进行的，换句话说，Y'共晶总是位于晶界和枝 晶区域。 13

协叭卜 曰‘八甘 ￾见下面 ￾ 。 衬 及 ￾ 中各元素的相 对 含量 随 含铁量 的 变 化示于图 ￾及 ￾ 。 铁对￾尹 化学组成的影 响见表 ￾ 。 从图表不 难得出 ， 随 铁量 增加 ， 无论在 ￾了 中或在丫 基体 中 ， 铁 含盆 均增加 ， 而￾￾含量 均 减少 。 还可 有趣地指 出 ， ￾ ￾且 变化不 大 ， ￾￾ ￾ 却有明显的增 长趋势 ， 而 ￾ 。 与 ￾￾ 反而减 少 。 丫基体及 尹 成分 上这种 变化 ， 必 然影响到 ￾基体的稳定性及 丫’ 的 溶解温度及热强性 。 洲 相在这种铸造镍 基高温合 金中以 两种 形态存在 ￾’ ‘￾， 一种是从液体 中直接析出的 ￾尹 ， 称￾尹 共晶组织 或一次 ￾尹 ， 在光学显微 镜下 观 察 ， 一次￾尹 常呈 白色球团状或各种形态 的花朵 状 ， 如图 ￾所示 。 ￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾ 图 ￾ 合金 中￾及 丫尹 数￾ 随含铁￾ 的变化 表 ￾ 合金护号 含铁量 ￾ ￾重量 ￾ ￾￾ ￾‘ 一相 化学相 分析结果 丫产 中元索含量 ￾ ￾重 量 ￾ ￾ 。 ￾ ￾￾ … ￾￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ‘ ￾ 尹 总盘 ￾ ￾￾‘￾丹︶， 厅￾￾￾﹄甘丹任﹄‘￾ … ，曰自￾￾口 ，目吕任汽￾，二￾￾月 ￾ ，曰︸ ﹄曰自移￾￾，挑八一︸月 几￾￾ 匕￾叮￾任￾‘月 … 自曰‘￾，￾几，二，︸ ﹄￾任￾月‘￾￾月 ￾￾ ￾八￾￾甘￾︸ “￾甘￾”￾‘孟甘︸吸￾ 匕﹄︸“口，工￾人八，二︶ … ￾丹 曰勺‘心山，，目一￾上，￾ 曰￾匀，臼乙￾任￾才￾ ￾︺￾自内︸了 … ￾￾上￾￾︸，︹ 一￾￾八 一匕￾自￾兮丹八￾二，月￾￾了户八￾ ￾ ￾乙勺挑一 月曰‘￾几，孟，二 … 自￾移‘人立，几‘￾ 行代口‘吕￾匕才︸￾抢几 ￾ ￾ ￾ ￾￾ ”￾︸︸ 勺￾￾口八￾几 ￾勺￾﹄ 人￾￾曰‘，￾￾￾￾ ￾兮二月， 表 ￾ 含铁量 对￾尹 一相 化学组成的影 响 试 样 含铁量 ￾ 丫尹 一 相的 化学式 ￾ ，曰白丹‘“山勺￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ‘ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾ ￾‘￾ 从镍 基铸造 合 金的假想 平衡 图 得 出 ￾‘ 艺￾， 合 金液 在凝 固 过程 中先析 出￾ 相 ， 随着温度下 降 ， 进入三 相 区 ， 产生 ￾” ￾ ￾ ￾ ‘ 共晶反应 ， 形 成洲 共晶 组织 。 因此共晶反应 是 在凝 固 过程 的最后 期 在 晶 界 与枝 晶 间区域 的 剩 余合金液 中进行 的 ， 换句话 说 ， 丫尹 共晶 总是 位 于晶 界和枝 晶 区域

90r 70 60 Ni680 Ni,% 70l o 10 % Fc,65 Fe,% 20 10 10 A65 A1% 式 10 Tio Ti%0.5 7.0 R Mo%1 空 Mol66.0 5.0 25 Cr,%3 Cr,%20 2 15 0 10 20 30 0 51013202530 Fe. Fe,%6 图2Y'中各元素的相对含量随含铁量的变化图3Y中各元素的相对含量随含铁量的变化 随着合金中含铁量的增加，Y'共晶量逐渐 减少。当合金含铁量达到15%，金相观察表 明，Y'共晶已完全消失。这主婴是由于铁的加 入减少了合金巾镍的含量，逃而改变了铅，钛 在合金中的分配，使合会中Y'共晶量越来越 少。 另一种是从固溶体沉淀析出的Y’相，又 称二次Y'。如图4中小黑点。二次Y'一般尺寸 较小，在光学显微镜下观察轮廓模糊不清，在图4含3.5%Fe合金中花朵状Y'共晶组织 电子显微镜下观察时，二次Y'形貌为立方形， 800× 尺寸约为3000~5000月。如图5随合金中含铁 量增加，二次Y'形态发生变化，由立方状状变为不规则形状，进而逐渐趋于球状，见图5、 6、7。二次Y'尺寸也变小了，约2000A。 引起二次Y'形态变化而且尺寸变小的原因，如前所述，主要是由于铁的加入引起Y固溶 体及二次Y'成分变化，从而导致它们点阵常数的变化以及Y-Y'之间错配度的变化，正如图 2一3所指出的，Fe主要进入Y和Y',取代部分Ni原子。由于Fe的原子半径.(1.26A)大 于Ni的原子半径(1,24A)。铁取代镍一定会增加Y及Y'的点阵常数。文献]的工作同样 14

￾￾￾一‘一一 沂了了川 ￾王 ，￾ ￾卜味 ￾ ￾ ，夕石 ￾￾乒‘ 铁布理定仑叫胡暇常 、卜 ￾￾，早‘ 一中一一 ‘ 一 ￾ ￾ ￾ 丫￾ ￾ ￾了￾ 丫 ￾￾￾￾叫卜￾￾￾川户￾一￾一一￾ 尸丫尸 ￾ ￾ 又 ￾ 户、、‘￾口碑产￾一 了伙￾ ￾一 ’ 一￾、、 翩次叫 ‘ 碗报暇任切恶密盆叫卜 图 ￾ 丫产 中各元 素 的相对含量 随含铁 量 的变化 图 ￾ ￾￾，夕‘ ￾ 中各元 素 的相对含童随含 铁 ￾ 的变化 随 着合 金 中含铁最 的 增 加 ， 丫了 共晶量逐渐 减少 。 当合 金 含 铁 量 达 到 ￾￾￾ ， 金相 观 察表 明 ， ￾产 共晶 已完全 消失 。 这 主 要是 由于铁 的 加 入减少 了合 余 中镍 的 含 录 。 进 而改 变 了铝 ， 钦 在 合 金 中的 分 配 ， 使 合 个 ，￾，丫 产 共晶量 越 来 越 少 。 另一种是 从 固 济体 中沉淀 析 出的 洲 相 ， 又 称二次 洲 。 如 图 ￾ 中小黑 点 。 二 次 ￾尸 一般尺 寸 较 小 ， 在光 学显微 镜下 观 察轮廓 模糊 不 清 ， 在 电子显微 镜下 观察时 ， 二 次 丫￾ 形 貌为立 方形 ， 尺 寸约为 ￾￾￾￾￾￾￾￾￾入 。 如 图 ￾ 随 合 金 中 含铁 图 ￾ 含￾ ￾ ￾￾￾￾ 合金 中花朵状丫尹 共晶 组 织 ￾￾￾￾ 量 增加 ， 二次 ￾产 形 态 发生 变 化 ， 由立方 状 状 变为 不规则形 状 ， 进 而逐渐趋 于球状 ， 见图 ￾ 、 ￾ 、 ￾ 。 二 次￾ 尹 尺 寸也 变小 了 ， 约￾￾￾￾入 。 引起二 次￾ 产 形态 变 化而且 尺 寸变小 的原 因 ， 如前 所述 ， 主 要是 由于铁的加入 引起￾ 固溶 体 及二 次￾产 成分 变 化 ， 从 而导致 它们 点阵常数的 变 化以及 ￾ 一 ￾‘ 之 间错配度的变 化 ， 正如 图 ￾ 一 ￾ 所指 出的 ， ￾￾ 主 要 进 入 丫 和 洲 ， 取 代部 分￾ ￾原 子 。 由于￾￾ 的原 子半径 ￾ ￾￾ ￾ ￾ 入￾ 大 于￾ ￾的原 子半 径 ￾ ￾ ￾ 人 ￾ 。 铁取 代镍 一定 会增 加 丫 及 ￾ 声 的 点阵常数 。 文献 ￾’ ￾’的 工作 同样 ￾牛

表明，铁提高Y及γ'的点阵常数，但更多地提高y固溶体的点阵常数，因而降低Y一Y‘之间的 错配度，降低Y一Y'相界面能，从而改变Y'的形态（有利于趋向球状），使其尺寸变小。 铁对合金元素在Y及Y'中分配的影响见表5。很清楚，铁能明显地改变合金元素在Y及 r'中的分配关系。 图5立方体状二次Y'组织 图6不规则形状二次Y'组织 (无铁合金)(6000×) (含20.6%Fe)(10000×) 图7球状二次y'组织（含25.6%Fe)(10000×) 表5 铁对合金元素在Y及Y'中分配的影响 合 金 含 铁 合金元素在Y'/Y中的分配比 炉 号 量 % Ni Al Ti Fe Cr Mo 0 10.88 1:0.35 1±0.1 0.201 0.341 2 4.7 1±0.81 1:0.35 1:0.03 0.26:1 0.16:1 0.271 3 10.5 1:0.74 1:0.38 1:0.03 0.22:1 0.151 0.24t1 4 15.8 1:0.68 1:0.40 1:0.04 0.20:1 0.13:1 0.181 6 20.6 1:0.62 1:0.44 10.05 0.18:1 0.11:1 0.12:1 6 25.6 1:0.59 1:0.52 1:0.09 0.23:1 0.12:1 0.071 (2) 含铁量对碳化物(MC、M23C。)和硼化物等的影响 本系列合金中，碳化物和硼化物主要是以板条状MC和鱼骨共晶状M,B:在晶界及枝晶 间析出，并有少量块状MC和M2,C。存在于晶界与晶粒内。合金中加入铁后，碳化物及硼化 15

表明 ， 铁提高￾ 及 ￾尹 的 点阵常数 ， 但 更多地提 高丫 固溶体的点阵常数 ， 因而降低 ，￾一 洲 之 间的 错配度 ， 降低 ￾一 丫‘ 相 界面 能 ， 从而改 变洲 的 形态 ￾有利于趋 向球状￾ ， 使其尺 寸变小 。 铁 对合金元素 在 丫 及 ￾‘ 中分 配 的影 响见表 ￾ 。 很清楚 ， 铁能 明显地改 变合金元素在丫及 ￾产 中的 分配关系 。 图 ￾ 立 方 体状二 次￾尹 组 织 ￾无 铁 合金￾ ￾￾￾￾￾冰 ￾ 图 ￾ 不 规则形状二 次￾产 组 织 ￾含￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 图 ￾ 球状二 次￾产 组 织 ￾含￾￾ ￾ ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾ ￾ 表 ￾ 铁 对合 金元素 在 ￾ 及洲 中分 配 的影 响 炉 号 量 ￾ ￾‘ ￾￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾ 』 ￾￾ ￾ ￾ ￾”甘︸一﹃￾￾￾︸ ￾￾ ￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾ 奋月￾，‘几￾ ￾￾“￾￾﹃︶甘︸ 性￾，月卫 ￾￾ … ￾ ￾￾￾︸︸﹄ 一 ￾￾ ￾￾月￾ ‘￾，￾几￾￾‘￾ ￾ 晓甘︸￾月七勺￾了六八￾ ￾几任￾￾一￾，￾“￾ ￾ ￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾￾忿 ￾ ￾￾￾￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾，￾ ￾ ￾￾，￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾， ￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾￾￾ ￾ ￾￾吕￾ ￾ ￾￾， ￾ ￾ ￾￾，￾ ￾ ￾￾￾ ￾ ￾ ￾￾， ￾ ￾户￾￾八丹 ￾ … ，五自￾曰￾￾ 八￾阮」卜￾工 ￾￾ ￾￾￾ 含铁量 对碳 化物 ￾￾ ￾ 、 ￾ ￾ ￾ ￾。 ￾ 和硼 化物 等的影 响 本 系列 合 金 中 ， 碳化物 和硼 化物 主 要是 以板 条状￾ ￾ 和 鱼骨共晶状 ￾ 。 ￾￾ 在晶 界及枝晶 间析出 ， 并有少量 块状 ￾ ￾和￾ ￾ 。 ￾。存在于晶 界与晶粒 内 。 合 金 中加入 铁后 ， 碳化物及翻 化 落尽