【摘 要】
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GH984G是700℃超超临界电站中高温管道以及过热器、再热器的主要拟用材料。在实际服役中会受到高温、高压、腐蚀等因素影响。除了高温持久蠕变性能外,材料的疲劳性能也至关重要。P是一种能显著提高高温持久蠕变寿命的元素,研究P对合金的高温低周疲劳寿命的影响机理具有关键性意义。目前,P对于Ni基高温合金的疲劳性能的影响的研究未见报道。向磷含量低于0.0005%的GH984G中分别加入0、0.01%、0.
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GH984G是700℃超超临界电站中高温管道以及过热器、再热器的主要拟用材料。在实际服役中会受到高温、高压、腐蚀等因素影响。除了高温持久蠕变性能外,材料的疲劳性能也至关重要。P是一种能显著提高高温持久蠕变寿命的元素,研究P对合金的高温低周疲劳寿命的影响机理具有关键性意义。目前,P对于Ni基高温合金的疲劳性能的影响的研究未见报道。向磷含量低于0.0005%的GH984G中分别加入0、0.01%、0.02%、0.04%的磷。在0.5Hz的频率,R=-1的应力比下使用三角波进行了总应变幅控制的高温低周疲劳试验。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）对样品的疲劳断口和微观组织进行了分析,主要结论如下:（1）总体来说,GH984G加入0.01%P后高温低周疲劳性能最好。高温低周疲劳寿命随着P的增加在大应变幅下是先升高再减少然后有所回升;而在中低应变幅是先升高后下降。（2）合金的疲劳过程在中低应变幅下是瞬时硬化然后进入循环软化—稳定—应力迅速下降断裂,高应变幅下瞬时硬化则变为循环硬化过程。随着P含量的提高,合金低应变幅的起始压缩应力增加。合金的循环软化速率与程度也与P含量有关。（3）P含量的增加会使晶界处的C元素分布更加均匀,晶界附近大尺寸碳化物减少,降低晶界附近大尺寸碳化物对疲劳寿命的损害效果,同时合金经固溶处理后的晶粒尺寸增大;晶界附近细小碳化物增多,晶内碳化物数量提升。GH984G的晶内维氏硬度在加入P后有所增加,但0.01%P到0.04%P的晶内维氏硬度相差不大。（4）由于P可以提升GH984G合金的抗氧化性,随着P含量的提升,疲劳源数量总体呈下降趋势。疲劳源数量和疲劳前晶粒尺寸共同制约疲劳寿命。（5）P含量对于合金的疲劳后样品的小角晶界分布和数量,孪晶数量,局部取向差均有影响,在断口附近和远离断口时有所不同,较为复杂。在大应变下由于位错与晶界孪晶界交互作用较高,过多的孪晶会导致疲劳寿命的减少;过大的局部取向差也会导致合金的疲劳寿命降低。
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