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通过真空定向凝固技术制备出具有V含量分别为0.69%、0.96%和1.04%的DZ417G柱状晶高温合金,并对其进行组织观察、相组成分析、蠕变性能测试、拉伸性能测试及长时效处理,深入探讨了V对DZ417G合金组织及性能的影响。扫描电子显微镜观察不同V含量铸态和热处理态合金γ’相及碳化物形貌表明:随合金中V含量增加,合金中碳化物形貌逐渐由棒状转变为块状,对棒状和块状碳化物进行能谱分析表明,棒状碳化物中Cr、Al、Co等非MC型碳化物形成元素较多,而块状碳化物中Ti、Mo、V等MC型碳化物形成元素较多。随V含量增多,合金中γ’相形貌几乎不变,但能谱分析表明:γ’相中V含量亦随合金中V含量增加而增加。采用电解法萃取合金中的γ’相,并对不同V含量热处理态及铸态合金中的γ’相进行XRD衍射分析,结果表明:合金中γ基体相主要为Ni,Cr,Co,Mo,Ti,Al元素组成的固溶体,γ’相主要为Ni3[Al,Ti],碳化物主要是MC型的VC和[Ti,Mo]C。测定出合金中γ相及γ’相的晶格常数,并计算晶格错配程度,随合金中V含量增加,合金中γ相及γ’相的晶格常数均减小,γ/γ’两相晶格错配度降低。热处理后对不同V含量合金进行中温及高温蠕变性能测试表明,随V含量增加,合金蠕变寿命均大幅增加,蠕变激活能及应力指数增加;观察裂纹的萌生及扩展表明,中温及高温蠕变期间,碳化物都是裂纹的主要发源地。对合金的微观组织观察表明,低V合金中位错迹线较长,位错主要以攀移绕过机制通过γ’相,而高V合金中位错迹线长度大幅度缩短,位错切入γ’相形成不全位错+层错组态。对热处理后不同V含量合金进行室温、中温及高温拉伸性能测试表明,室温条件下高V合金拉伸性能较好,中温条件下低V拉伸性能较好,高温条件下高V合金拉伸性能较好。断口观察表明,室温拉伸低V合金断口处分布大量细小碳化物,而高V合金断口处碳化物尺寸较大,数量较少;中温条件下,低V合金中滑移迹线较少,而高V合金中滑移迹线较多;高温拉伸条件下,低V合金断口平滑,高V合金韧窝较多,并存在大量滑移迹线。合金长时效处理1000h后,观察合金中的碳化物演化,表明:碳化物已经发生分解,棒状碳化物已经分解断开,而块状碳化物由边缘开始分解;时效期间γ’相形貌变化特征表明,随合金中V含量增多,γ’相长大速率加快;时效后含V0.69%合金较时效前合金的蠕变寿命增加,而含V0.96%及1.04%合金蠕变寿命降低。