应力对第3代单晶高温合金超高温蠕变断裂机制的影响

对第3代单晶高温合金DD33进行了1150℃，80～150 MPa的蠕变测试，借助SEM、EBSD、EDS和TEM研究了不同应力下蠕变断口形貌和截面损伤特征，分析了应力对蠕变断裂机制的影响。结果表明，不同应力条件下近断口铸孔普遍发生多面体化且沿端角开裂，与低应力条件相比，150 MPa下可观察到较多蠕变孔及其诱发的裂纹。80 MPa下，由于长时间暴露，样品表面产生较厚的氧化影响区，使有效应力提高了35 MPa；断口附近局部可见TCP相，并在其与γ′相界面产生较多孔洞和裂纹。随着应力进一步增加，深入基体的表层裂纹增多，更多碳化物开裂，但组织中未发现TCP相。因此，不同应力下合金的最终断裂除了与内部孔洞开裂、彼此联结直接相关外，还应考虑氧化影响区、深入基体内部的表层裂纹、TCP/γ′界面裂纹以及开裂碳化物的贡献。