一种用于检测镍基单晶高温合金晶体界面稳定性的人工晶界制备方法

摘要

一种用于检测镍基单晶高温合金晶体界面稳定性的人工晶界制备方法。该方法通过切割不同取向夹角的同种或异种材料的单晶镍基高温合金，并在待连接单晶镍基高温合金之间加入含有指定元素中间层合金箔，制备出具有0-180°之间任意指定取向夹角、含有指定元素富集层的镍基高温合金人工晶界。通过所获得的人工晶界可以检测晶界取向以及指定的元素对界面稳定性的影响。该方法只要在普通的真空炉中即可实现，工艺简单可靠，成本低，适用性强，可高效率、高精度地制备任意指定取向夹角、富集指定元素的同种或异种镍基高温合金连接的人工晶界。该方法在镍基单晶高温合金界面稳定性检测及单晶高温合金叶片连接方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种用于检测镍基单晶高温合金晶体界面稳定性的人工晶界制备方法，该方法包括以下步骤：第一步，利用金属晶体切割法切出满足待检测人工晶界角度差所需不同取向的单晶高温合金；第二步，将单晶高温合金的待连接面用600～2000#砂纸磨平磨光；第三步，制备含有指定元素的中间层合金箔，用600～2000#砂纸打磨至15～40μm；第四步，打磨清洗后，在不同待连接单晶高温合金之间放入或不放入中间层合金，使用夹具夹紧后置于10^‑3Pa真空下，1270～1300℃保温扩散6～24小时，冷却后即可得到具有指定角度差和有指定元素以及无指定元素富集层的镍基单晶高温合金人工晶界；第五步，将所获得的具有人工晶界试样放入近服役温度下进行保温热处理；第六步，通过对人工晶界处的组织表征和力学性能测试，检测镍基单晶高温合金的界面稳定性；所述指定元素为Hf、Ta、Mo、Re、Ru、W、Cr；该方法利用连接不同取向单晶的方法，通过改变界面两侧待连接单晶取向的方法和通过在待连接单晶之间加入含有指定元素中间层合金箔的方法，制备出具有任意指定取向和含有指定元素富集层的人工晶界，通过所获得的人工晶界，可以检测晶界取向以及指定的元素对界面稳定性的影响。