γ′′-Ni₃Nb析出相

抗有害原子最强

与γ′-Ni₃Al和γ′-Ni₃Ti界面相比，γ-Ni/γ′′-Ni₃Nb异质界面在H、O、S原子侵入后界面结合特性变化最小，且扩散能垒更高，综合表现出最优的抗弱化和抗侵入能力。

Zhang, Zhihang · Ziao, Zhang · Zhao, Yue · 黄继华 · 陈树海 · 叶政 · 杨健

Journal of Materials Research and Technology 2023

技术优势

抗有害原子入侵

γ-Ni/γ″-Ni₃Nb界面处H、O、S原子的扩散能垒远大于γ′-Ni₃Al和γ′-Ni₃Ti界面，扩散系数最小，能有效阻碍有害原子沿界面深入。

界面结合不易弱化

有害原子吸附后，γ-Ni/γ″-Ni₃Nb界面结合特性变化最小，理想黏附功和拉伸强度劣化程度最低，断裂位置不易转移至界面。

合适的高温析出相

以γ″-Ni₃Nb为主析出相的镍基高温合金在抵抗有害原子方面最有前景，适合作为高温结构材料。

应用场景

• 航空发动机涡轮叶片：以γ″-Ni₃Nb为主析出相可抵抗H、O、S原子的弱化和侵入，延长涡轮叶片在苛刻环境下的服役寿命。
• 高温结构件：该析出相体系能有效阻碍有害原子扩散，维持界面结合强度，适合长期工作在高温腐蚀气氛中的结构件。
• 燃气轮机热端部件：热端部件易受有害原子侵蚀，采用γ″-Ni₃Nb为主的合金可降低界面劣化风险，提高可靠性。