镍基单晶高温合金中关键合金元素对TCP相析出行为影响的微观机理

The topic of this proposal is the micromechanism of the influence of alloy elements on the formation of TCP phases in Ni based superalloys. We will pay attention to the key alloy elements Re and Ru. The single crystal model superalloys will be selected. Using the probe corrected STEM, the location of the elements Re, Ru in the TCP phase can be dicided. The crystal sructure change with the alloy component, temperature, the exposure time, stress can also be investigated. Using the in situ TEM, the nucleation and the growth process can be understood. Based on the two parts of the experimental results, the diffusion of the alloy elements can be discussed. The role of the elements Re and Ru on the TCP formation might be cleared at atomic scale.

本项目申请拟研究合金元素影响TCP形成的微观机理，重点关注关键合金元素Re,Ru对TCP相析出行为的影响。我们计划以单晶模型合金为研究对象，利用高分辨球差校正成分成像技术和原位显微技术，研究合金元素在TCP相中的原子占位，研究TCP相晶体结构随合金成分，温度，时间，应力等外在条件变化时的演变规律；实时动态研究合金元素如何影响TCP相的形核和长大过程。探讨各元素原子的扩散规律，从原子尺度和TCP相结构演变规律中理解合金元素影响TCP相析出行为的微观机理。

高温合金在服役过程中常常会出现拓扑密堆相（TCP相），TCP相是一种硬脆相，会成为裂纹源，降低合金寿命。本项目关注TCP相形成的微观机制，希望通过在原子尺度上理解TCP相的结构和结构演变规律，有效控制TCP相的形成。我们使用高分辨球差校正电镜和高分辨，从原子尺度研究了典型TCP相μ相的结构，合金元素占位；从原子尺度研究了TCP相中常见面缺陷的结构和形成机理；并借助准原位实验，研究了富Mo到TCP相的结构演化过程。