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裂紋的形狀通常能示出裂紋是由厚壁不銹鋼管空穴（R一型），還是由三叉點裂紋(W-型裂)起始的。前者多呈鋸齒形外觀，但是由于整個試樣的形變使晶間裂紋歪曲，試驗時必須十分小心注意，而且不論裂紋起始時是R-型或是w一型，其外型都是十分不規(guī)則的。晶界結構的影響——在重要的商用合金中，晶間斷裂主要取決于晶界內(nèi)的沉淀相，而且這種沉淀影響著晶界附近區(qū)域內(nèi)的顯微組織。此外，晶界處的斷裂取決于晶粒與晶界的相對強度，因此顯微組織上的任何變化都可能顯著地影響著晶間斷裂的趨向。在這一節(jié)中將要討論一些由鎳基高溫合金得出的許多結果，其中有興趣的沉淀物是碳化物（通常是M：℃。型）和Y，(Ni。(Al，Ti)。這些沉淀物對晶界強化的機理還不了解，但是曾發(fā)現(xiàn)厚壁不銹鋼管沒有沉淀物的晶界是弱的。另一方面，在晶界上連續(xù)的沉淀物是有害的，因為它對裂紋擴展來說將成為一個低能量的通道�？磥硪环N較粗的Y 7／碳化物沉淀均勻地分布在晶界上，則是長壽命所必需的，這可能是由于質(zhì)點間距控制著裂紋部分長度的緣故。與碳化物沉淀有關的晶界裂紋的一個實例。從圖中可以看出，開裂是被限制在碳化物質(zhì)點的間距之內(nèi)。對Udimet700低循環(huán)疲勞行為的觀察指出，開裂可能通過界面或通過質(zhì)點斷裂在晶界的碳化物或硼化物處開始。也曾發(fā)現(xiàn)MC6碳化物如以胞狀形式沉淀將減少蠕變斷裂的壽命，而塊狀碳化物沉淀會得到長的壽命。

有兩個因素對厚壁不銹鋼管晶界強化起著重要作用。第一，質(zhì)點一基體界面的結合要比各種取向的基體更為牢固；這說明質(zhì)點把一些溶質(zhì)雜質(zhì)都“收集”了起來。假使這些質(zhì)點是等軸的并分布得較遠，則質(zhì)點對邊界的幾何強化會阻礙裂紋的滑動和連結。晶界組織的另一個重要特點，是在晶界的任意一邊經(jīng)常形成一些貧化區(qū)，其中沒有Y7的沉淀或Y 7的沉淀比在晶內(nèi)所占的體積百分數(shù)還小。這些區(qū)域的產(chǎn)生，是由于晶界碳化物和Y 7的沉淀帶來了化學成分變化的結果。這些貧化區(qū)的存在提供了應力弛豫的部位，被認為是有益的。但是由于它們具有弱的切變抗力并且是一些應變集中區(qū)域，而在另一情況下又是有害的。有些人提出，這種軟的邊界區(qū)可能是有益的，因為厚壁不銹鋼管在晶界處可能使裂紋尖端鈍化；近來對鋁一鋅合金的工作顯示出這種情況，因為有貧化區(qū)時，蠕變斷裂存在一個W-型裂紋的緩慢延伸期。在另一些蠕變情況下，在低循環(huán)疲勞下，也可能在這些區(qū)域發(fā)現(xiàn)晶界開裂。在晶界沉淀線的一邊出現(xiàn)的疲勞斷裂，可能就是在這一區(qū)域內(nèi)。

鋯、硼二者更為恰當?shù)慕M合，對鎳基合金的蠕變性能產(chǎn)生有利的影響。這些元素減慢了晶界M23C6碳化物的聚集及其附近基體中Y7的貧化，從而阻礙了厚壁不銹鋼管正應力邊界上的顯微開裂。這樣也大大地延長了蠕變斷裂壽命和顯著地提高了斷裂塑性，未發(fā)現(xiàn)這些元素對晶內(nèi)的Y7沉淀有任何影響。晶界結構的一個重要特點，是沉淀硬化合金在高溫下的使用期間以及在試驗過程中，會不斷地變化。例如，在厚壁不銹鋼管中的應變時效可以使基體硬化到會出現(xiàn)過早的晶界破壞。熱循環(huán)可導至碳化物相的粗化并帶來性能的變化，在不銹鋼中，a相也是在晶間位置形成的。對于在1472'F(800℃)疲勞的Nimonic90試樣的觀察表明，晶界附近的一些相顯著長大，并且晶界附近的為使這些相長大而需要的元素同時產(chǎn)生貧化。Udimet700在蠕變中Y7晶界沉淀的顯著變化。

晶界的滑動和遷移——晶界遷移可以防止晶界破壞，即通過晶界滑動使應力消失，或是將晶界微裂紋留在后面，使其相對地失去作用。在一些純厚壁不銹鋼管中，晶界遷移和滑動之間的平衡，可以用來解釋在中等溫度內(nèi)出現(xiàn)的塑性最低值。盡管晶界遷移對單相材料是重要的，可是對于大多數(shù)商用高溫合金并不重要，因為它們的晶界在很大程度上被沉淀所固定，但是偶爾也會發(fā)生局部范圍內(nèi)的遷移。雖然導致晶間滑動的詳細過程還不十分了解，但有些試驗已明顯地指出，它是受到晶內(nèi)形變控制的。因此，基體的強度必須在某種程度上控制著由滑動產(chǎn)生的裂紋起始。

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