Page 37 - 理化检验-物理分册2024年第七期

沈康阳，等：Incoloy901合金高温持久试验的断裂行为

图 2 短时高温持久试样断口附近的 ECC 形貌

图 3 白色块状物的 EDS 点扫描结果
结果如图7所示。由图7可知：短期高温持久试样与
长期高温持久试样的ECC形貌相似，晶界处产生了
明显的沿晶开裂，沿晶开裂附近分布有大量孔洞，且
部分孔洞沿白色链状富Mo相方向集中分布，在晶界
内可见少量微小孔洞。
3 综合分析

蠕变裂纹扩展是蠕变孔洞在晶界上成核、长大
和合并的过程，并且高温持久试验的过程主要受蠕
图 4 长期高温持久试样断口附近的 ECC 形貌 变损伤的影响 [15-16] 。合金短时高温持久试样断裂后
对试样进行EDS面扫描分析，结果如图 5 所 的EDS分析结果显示，在晶界周围分布的链状白色
示。由图 5 可知：深色块状物中含有 Ti、Mo 元 块状物质为富Mo相； 长期高温持久试样中可观察到
素，并含有少量 C 元素，而白色块状物仅富集 深色不规则块状物集中分布于晶界微裂纹附近，蠕
Mo元素，该结果与短时高温持久试样中白色块状物 变孔洞沿该深色块状物周围少量分布，该深色块状
的EDS点扫描结果吻合。 物中含有Ti、Mo、C等元素，而链状分布的白色块状
在长期高温持久试样的沿晶开裂处取样，对其 物仅富集Mo元素。短时高温持久试样和长期高温
进行EBSD面扫描分析，结果如图6所示。由图6可 持久试样的组织分布结果相似，其断裂机制也类似。
知：在试样中观察到少量大尺寸块状(Mo，Ti)C颗粒 在合金的高温持久试验中，随着合金热变形时间的
沿晶界分布，并且在晶界裂纹处发现大量析出的链 不断延长，蠕变损伤起主导地位，蠕变孔洞逐渐沿晶
状细小颗粒，该颗粒为弥散分布的(Mo，Ti)C相；晶 界形成，且沿着白色链状富Mo相分布的孔洞数量较
界处大尺寸颗粒与小型碳化物富集导致应变集中， 为集中。在孔洞扩张的过程中，随着热变形的累积，
其分布也与沿晶开裂的分布一致。 各孔洞之间更易形成连接，进一步促进了蠕变裂纹
2.3 短时高温持久与长期高温持久试样ECC结果 的扩展。
对比 廖建开等 [17] 研究认为，在晶界处弥散分布的
短时高温持久试样与长期高温持久试样的ECC 碳化物可以使合金材料强化。细小颗粒碳化物
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