成分与析出相演化对蠕变多晶镍基高温合金晶界损伤的影响

研究了多晶镍基高温合金在850 $^\circ$C蠕变变形前后晶间碳化物与硼化物的微观结构与成分演化。被晶间 $\rm \gamma'$ 层包裹的初生MC碳化物发生分解，导致形成不良 $\rm \eta$ 相层。通过原子探针层析测得这些层成分为Ni$_{3}$Ta，透射电子显微镜显示其结构与D0$_{24}$六方结构一致。电子背散射衍射揭示其与相邻晶粒呈现多种取向差。因此，这些层充当脆性再结晶区与裂纹萌生点。蠕变后MC碳化物的成分发生显著改变，Ta含量降低而Hf与Zr含量升高，表明Hf与Zr的添加对MC碳化物的稳定性具有有益作用。相比之下，$\rm M_{5}B_3$硼化物在蠕变后微观结构稳定且成分无显著变化。发现850 $^\circ$C下硼化物粗化，在某些情况下导致 $\rm \gamma'$-贫化区，但其中未观察到裂纹。讨论了次生相对新型多晶高温合金设计过程中微观结构稳定性的主要影响。