通过晶界简化设计提高方向性凝固超合金性能的新策略

传统增强 creep 性能的策略常依赖晶界增强，但这种方法可能无意中促进晶界裂纹的提前发生。本研究提出了一种针对镍基方向性凝固超合金（DS 超合金）的减法合金设计策略，通过消除常规晶界增强元素（C、B、Zr），该策略将 creep 性能提升 60%，匹敌第二代单晶超合金。通过对热处理和热暴露微结构的表征，我们确认了有害晶界相的抑制。裂口测试和断裂分析揭示了关键的失效机制转变：移除这些元素将断裂模式从�向胶原转化为纵向胶原。我们的讨论全面地将这种微观工程与底层 creep 变形机制联系起来，显示增强性能源于{\gamma} 通道和相界面稳定化，以及通过锯齿形增强晶界。该工作确立了一种新的材料设计原则，将晶界增强与元素添加解耦，为下一代高效涡轮叶片应用提供了变革性潜力。