高溫材料與潛變

關於擔負鎳基超合金高溫強度的γ'相,下列敘述何者正確?

  1. A為BCC(B2型)的有序相,與母相γ的晶格常數差很大而界面為非整合,因此在晶界與晶粒內以粗大粒子析出,強力阻擋差排而強化
  2. B為L1₂型有序結構的Ni₃Al(以FCC為基礎的有序相),與母相γ晶格常數幾乎相等,以整合界面微細析出
  3. C為M₂₃C₆等在晶界上以連續膜狀析出的碳化物,量越多越能阻止晶界滑移,因此高溫下的延性與潛變強度也一起提高
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正確答案:B. 為L1₂型有序結構的Ni₃Al(以FCC為基礎的有序相),與母相γ晶格常數幾乎相等,以整合界面微細析出

γ'相是組成為Ni₃(Al,Ti)的L1₂型有序相,FCC晶格的頂點由Al、面心由Ni占據。它與母相γ(Ni的FCC固溶體)的晶格常數差(錯配)很小,因此立方體狀的微細粒子以整合的界面析出,在單晶葉片用的合金中體積達60〜70%。γ中的差排進入γ'時會打亂有序排列而形成反相界,因此差排必須2條成對前進,形成很大的阻力。γ'在高溫下仍穩定,也顯示降伏應力在約700〜800℃以前隨溫度上升的逆溫度相依性。說成BCC的敘述弄錯了晶體結構,說成晶界碳化物的敘述則與別的相混淆,膜狀的碳化物反而是脆化的原因。

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