镍基单晶高温合金二次反应区形成机制研究

在长期使用的镍基单晶高温合金涡轮叶片中存在一种新的不稳定相，叫二次反应区。其危害表现为降低叶片蠕变强度或在叶片涂层扩散区下开裂，因此需要极力抑制其形成。目前通过改变合金成分，表面改性等方法可在一定程度上抑制二次反应区，但还不能完全抑制它。其根本原因是对二次反应区的形成机制尚未弄清，有人认为是一种胞状沉淀析出，但还不能完全解释其形成过程。申请者发现二次反应中伴随有再结晶现象发生，这二者之间的联系，需要进一步研究。本项目在此基础上研究二次反应区的形成机制，将深入研究二次反应区的各种影响因素及相互之间的耦合作用，空位扩散及晶界扩散在形成二次反应区过程中所起的作用，原位观察二次反应区的沉淀析出过程，再结晶与胞状沉淀析出之间的关系，最后综合分析建立二次反应区的形成机制。本研究可为制定有效抑制二次反应区的方法指明方向，促进我国第二代和第三代单晶的研制和使用，缩短与国外发动机制造水平的差距。