作者：张毅

  在研制K417G合金低压涡轮工作叶片过程中，采用熔模精密铸造后，发现该合金叶片在进行晶粒度腐蚀检查时，经常出现晶界过腐蚀现象，在荧光检查中呈现密集的点状显示。在熔模精密铸造生产过程中，K417G合金低压涡轮工作叶片需要100%进行晶粒度腐蚀检查-晶粒度（晶粒尺寸和形状）合格后进行后续校正、抛光、吹砂、荧光、X光等工序，为了确定合适的腐蚀工艺，进行了相关试验。

1试验方法

  试验研究r不同腐蚀剂配方和腐蚀时间对K417G镍基高温合金产生的晶界损伤对合金的持久性能的影响，并确定合理的腐蚀方法以保证产品质量。

1.1力学性能试样制备

  将熔模铸造K417G合金试板采用线切割法制备成片状试样，试样K寸见图1．切割出的试样表面采用砂纸打磨，用以测定合会的持久及蠕变性能。

1 2晶粒腐蚀及断口分析

  将试样表面研磨处理后，采用(uSO4和FeCl3腐蚀剂进行腐蚀，晶粒显示后再进行长时间的腐蚀试验以达到腐蚀形成品界损伤的目的。

  FeCl3腐蚀剂采用FeC3，、HCI和水按150 g：200mL：300 ml，配制，槽液温度控制在18-25℃。

CuSO4腐蚀剂接HC1：CuSO4：H2SO4质量比为12. 7：2：1进行配制，槽液温度控制在18℃～25℃。

  将加工好的试样采用CWT-1504型蠕变试验机测定合金的持久及蠕变性能，测试条件为950℃、235MPa，试验至试样断裂。绘制出蠕变曲线，并分析晶界损伤时合金持久性能的影响。

  采用扫描电镜对试样断口及内部组织进行观察，确定合金断裂机制及裂纹萌生特征，最终确定晶界损伤对合金持久性能的影响。

2试验结果与分析

2 1腐蚀晶界特征

  采用CuSO4腐蚀剂进行不同时间腐蚀后，试样微观组织见图2。可以看出，当腐蚀时问较短时台金晶界损伤程度较轻，只是出现了晶界碳化物脱落。而腐蚀20和40 min的晶界出现了大面积损伤，特别是在含有疏松的情况下，品界腐蚀损伤特征更加明显。

  采用FeCl3腐蚀剂进行不同时间腐蚀后的微观组织见图3。由图3可见，当腐蚀时间为5 min时合金晶界未出现损伤。腐蚀20和40 mnin的晶界也来出现损伤，但是却发现了数量较多的疏松。说明采用FeCl3腐蚀剂进行晶粒显示时，并不会出现晶界损伤，但对疏松区域，有腐蚀敢其增大的后果。

2.2腐蚀后台金的持久寿命

  两种腐蚀剂、不同时间腐蚀后，合金在950℃、235M Pa条件下的持久寿命见图4。山图4可见，经CuSO。腐蚀剂腐蚀后台金随腐蚀时间的延长合金的持久寿命降低。经FeCl3腐蚀剂腐蚀时问小于20 min时，对合金性能的影响很小，但是，当¨寸问达到40 min时，由于合金中的疏松尺寸增大，从而导致持续寿命显著降低。

2.3持久断裂特征分析

  未经腐蚀的铸态试样在950 C、2.35 M Pa条件下持久断裂后的裂纹主要萌生区域为合金中的晶界及碳化物区域，其形貌见图5。采用含有CuSO4试剂腐蚀试样在950 ℃、235 M Pa条件下持久断裂后的裂纹萌生特征见图6。

  由图6可见，当腐蚀时间为5 min时合金中的裂纹萌生多发生在试样边缘，主要位于品界损伤区域。由于损伤程度较轻，因此持久断裂后试样边缘产生的裂纹都较短。当腐蚀时间达到20和40 min时，台金形成的裂纹较长，说明晶界损伤严重，裂纹易在晶界处生成和扩展。

3结论

  (1) K417G在CuSO4腐蚀剂中进行不同时间的腐蚀后，合金晶界处的碳化物会脱落，并形成品界损伤。合金在950 ℃、235 M Pa条件下的持久寿命表明·当腐蚀5 min时，对台金的持久性能不会产生太大的影响，但是当腐蚀时间提高至2O min后，合金的持久寿命会大幅度降低。

(2) K417G在FeCl3腐蚀荆中进行不同时间的腐蚀后，合金晶界处碳化物未产生脱落。合金在950℃．235 M Pa条件F腐蚀5 min和20 min时，台金的持久性能变化不大，但是当腐蚀时问延长至40 min后，合金的持久寿命大幅降低。这是因为采用FeCl3腐蚀对合金的晶界并未产生损伤，但足随着腐蚀时间延长，合金枝晶间的疏松有扩大趋势，导致了持久寿命降低。

4摘要熔模铸造K41 7G，台金低雎涡轮工作叶片通常需要进行表面细晶处理，在晶粒度检查过程中容易产生过腐蚀现象。通过试验考察了FeCI3腐蚀剂.CUSO4腐蚀剂对K417G合金表面及性能的影响。结果发现，当采用CuS04腐蚀剂进行不同时间的腐蚀后，合金品界娃的碳化物会脱落而形成晶界损伤。合金在E950℃、235 M Pa条件下的持久寿命表明，当腐蚀5m时，对合金的持久性能不会产生太大的影响，但是当腐蚀时间延长至20min．合金的持久寿命会大幅度降低。当采用FeCl3腐蚀剂进行不同时司的腐蚀后，台金晶界处的碳化物不会脱落合金在950 ℃、235 M Pa条件F的持久寿命表明，当腐蚀5min和20m时，合金的持久性能变化不大，但是当腐蚀时间延长至40min后，合金的持久寿命大幅度降低a这主要是FeCl3腐蚀剂对合金的晶界并没有产生损伤，但是随着腐蚀时问延长合金枝晶间的疏松有扩大趋势这导致r持久寿命的降低。因此采用FeCI2腐蚀剂用于叶片晶粒度检查较为适宜。