鎳基高溫合金是具有面心立方固溶基體的Ni-Cr合金，基體中含有碳化物和γ'-Ni3(Al,Ti)沉淀物。作為一種變形和時效硬化型鎳基高溫合金，Nimonic80A通過添加Ti、Al及Cl來強化，開發(fā)用于高溫應用如發(fā)電、運輸、宇航及海洋工程等等。Nimonic80A的持久性能完全取決于顯微組織特性如晶粒尺寸、晶界析出物特征。

研究了含有不同C含量的鎳基高溫合金Nimonic80A，采用光學顯微鏡、X-射線衍射及電鏡掃描方法分析了不同C含量的強化機理。合金經(jīng)真空感應爐熔煉，C含量分別為0.01%、0.06%及0.10%。鑄錠尺寸為Φ80㎜，熱鍛成Φ30㎜圓棒，熱處理制度：1070℃/8h，空冷+700℃/16h，空冷。

顯微組織分析表明，隨著C含量從0.01%增加到0.10%，γ和γ'相的晶格參數(shù)均下降，1070℃/8h，空冷+700℃/16h，空冷的熱處理后，共格γ和γ'相之間的錯配δ值稍有增大，從0.289%增至0.317%；0.01%C合金中的球化γ'相的直徑從22.24nm縮小至0.06%和0.10%C的不到15.76nm。隨著C含量高于0.06%，在晶界析出Cr23C6碳化物，當C含量增加至0.10%，Cr23C6碳化物與γ基體在方向上存在一定關(guān)系，這能增強晶界的強度。隨著C含量的增加，合金的室溫拉伸強度的提高主要歸因于共格應變強化和Cr23C6碳化物的析出強化，750℃/310MPa持久試驗后，錯配δ值隨C含量增加從0.182%增大至0.237%，但低于熱處理后的值。在0.10%C合金中塊狀Cr23C6析出物趨于球化，而且在γ'相之間的γ基體中觀察到位錯線，位錯強化和晶界Cr23C6碳化物沉淀強化的綜合作用有益于合金的持久性能。（曉紅）