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9%W单晶镍基合金的蠕变激活能测定
―、实验目的及意义:
掌握合金的热处理方法
掌握金相试样制备及组织观察方法
掌握拉伸蠕变实验机的使用及蠕变曲线的测量方法
了解利用蠕变曲线计算合金蠕变激活能的方法。
二、实验设备
1•真空定态蠕变期间的变形机制：当n=1时，蠕变过程受扩散的控制；n约等于3时，蠕变过程受位错滑移所控制；当n=4~6时，蠕变由位错的攀移所控制；当n?6时，是第二相颗粒强化机制。由此，可认为，在试验的温度和施加应力范围内，9%W单晶合金在稳态蠕变期间，蠕变过程主要受位错攀移所控制。
五、实验结果及分析
(1)铸态单晶合金组织形貌
根据合金的化学成分制备出母合金锭。之后，采用选晶法，在高温度梯度真空定向凝固炉中
以7mm/min的凝固速度制备出［001］取向的单晶合金试棒，样品的生长方向与［001］取向的偏差控
制在7?以内。
(001)晶面的枝晶形貌及??相的尺寸分布
由选晶法制取的单晶镍基合金，一次枝晶轴沿［001］晶向生长，在横截面上呈现整齐的“+”
字花样特征，树枝晶排列规则，二次枝晶的生长方向分别为［100］和［010］取向，(a)；由
于枝晶臂、枝晶间具有不同的凝固条件，凝固速度不同，故导致枝晶臂、枝晶间的元素偏析程度、
??相形貌及尺寸都不尽相同，在枝晶间的A区域，形成较大尺寸的??相为蝶形等不规则形貌，如图
(b)所示。
(2)完全热处理后合金的组织形貌
合金经过完全热处理后，分别在1060£和1080乜条件下进行100h的时效处理，其SEM形貌
(a)和(b)。可以看出：合金在1060£条件下时效100h后，？?相在三维空间呈立方
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体形貌，且规则堆垛排列，尽管已经时效100小时，但其??相的形貌特征仍为完整的立方体形貌，??相尺寸约为0・8pm。合金在1080£条件下时效100h后,??相尺寸比前者略大，相尺寸约为1・0pm,立方??相的形态仍然清晰可见，保持较好的立方度，如图
5・2(b)所示。表明，该合金在两种时效温度下，元素的扩散速度较慢，合金具有较好的组织稳定性，且??相尺寸随时效温度升高而略有长大。

9%W合金的蠕变特征
在不同温度和应力条件下，测定出9%。(a),可以看出，在1040^，合金具有较低的应变速率和较长的蠕变寿命，%/h，%，蠕变寿命达421h。
%W单晶合金在不同条件下的蠕变曲线
随实验温度提高至1060£,%/h，持续时间缩短到228h，蠕变寿命降低了32%，为285h，随温度进一步提高到1072^，合金的寿命已降低至138h，表明，合金表现出明显的温度敏感性。
该合金在1040^施加不同应力测定的蠕变曲线，(b)所示，可以看出，合金在稳态期间的应变速率随施加应力的提高而增大，蠕变寿命随施加应力的提高而显着降低。测定出，在施加160MPa和180MPa应力下，合金在稳态期间的应变速率分别0