Waspaloy作為(wei)20世紀50年代開發(fa)出來(lai)的(de)鎳基合金(jin)，具有良好(hao)的(de)抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)能、屈(qu)服強(qiang)度(du)和(he)組織穩定(ding)性(xing)(xing)，在(zai)(zai)美(mei)國和(he)歐盟等(deng)國家和(he)地區中，均(jun)選用(yong)了Waspaloy合金(jin)作為(wei)700℃超超臨(lin)(lin)界汽輪機(ji)組葉(xie)片的(de)候選材料。Waspaloy合金(jin)常應用(yong)于航空發(fa)動機(ji)的(de)渦輪盤和(he)渦輪葉(xie)片等(deng)高溫部件，但(dan)在(zai)(zai)700℃超臨(lin)(lin)界汽輪機(ji)組中還沒有應用(yong)，其在(zai)(zai)700℃條件下長時組織穩定(ding)性(xing)(xing)和(he)長期持(chi)久性(xing)(xing)能正在(zai)(zai)進行研究(jiu)，因(yin)此增強(qiang)Waspaloy合金(jin)的(de)組織穩定(ding)性(xing)(xing)和(he)持(chi)久性(xing)(xing)能顯得尤為(wei)重要。
W是一種熔點非常高(gao)(gao)的合金(jin)元素，在鎳基合金(jin)中，添(tian)加(jia)W能(neng)(neng)引起基體(ti)晶(jing)格膨脹，提高(gao)(gao)合金(jin)屈(qu)服強度，降(jiang)低γ基體(ti)層錯能(neng)(neng)，W溶(rong)質擴(kuo)散能(neng)(neng)力非常低，能(neng)(neng)降(jiang)低一切以擴(kuo)散控制的形變動力學，提高(gao)(gao)合金(jin)的蠕變性(xing)能(neng)(neng)。
為(wei)(wei)了提(ti)高Waspaloy合金的(de)(de)組(zu)(zu)織穩定性(xing)(xing)和(he)持久性(xing)(xing)能，科研人(ren)員利用Thermo-Calc熱力(li)學(xue)計(ji)算軟件，模擬計(ji)算出適(shi)宜的(de)(de)W元(yuan)素添加量，研究了W在(zai)Waspaloy合金中的(de)(de)分配行(xing)為(wei)(wei)，以及對合金力(li)學(xue)性(xing)(xing)能和(he)γ'相的(de)(de)影(ying)響(xiang)，為(wei)(wei)Waspaloy合金在(zai)700℃超臨(lin)界(jie)機組(zu)(zu)中的(de)(de)應用提(ti)供良好(hao)的(de)(de)理(li)論基礎和(he)實驗依據。
采(cai)用Thermo-Calc熱力(li)學計算軟(ruan)件與相應的Ni-6數(shu)據庫進行熱力(li)學模(mo)擬計算，模(mo)擬計算出W在Waspaloy合金(jin)中的適宜添加量。合金(jin)體系(xi)重量選(xuan)為(wei)1g，參照狀態(tai)溫度為(wei)973.15K，壓強為(wei)1×105Pa。
實驗用材(cai)料采用25kg真空(kong)感應爐(lu)熔煉，鍛成Φ18mm圓棒。其中一個試(shi)樣采用美(mei)國特殊金(jin)屬公司生產的Waspaloy合金(jin)中限(xian)標準，另一個試(shi)樣在保(bao)持Mo當(dang)量相同基礎上降低1%的Mo，而添加2%的W元素。試(shi)樣采用的熱處理(li)制度為：1080℃固溶(rong)4h后空(kong)冷，850℃時(shi)效24h，空(kong)冷，最后在760℃時(shi)效16h，空(kong)冷。進(jin)行拉伸性能測試(shi)，觀察合金(jin)γ'強(qiang)化相形(xing)貌(mao)。利(li)用ImageTool、Photoshop等(deng)軟(ruan)件對γ'強(qiang)化相尺(chi)寸(cun)進(jin)行統計，平(ping)均統計個數大于900個。采用化學定(ding)量方法確定(ding)γ'相的含量和元素組成。試(shi)驗結果表明：
（1）在Waspaloy合(he)金(jin)中添加2%（質量分數）的W，能促進合(he)金(jin)中γ'相的析出，提高合(he)金(jin)拉伸性(xing)能和持久(jiu)強度(du)。
（2）不同于Mo元(yuan)素，W元(yuan)素能進入γ'相(xiang)中，強(qiang)化γ'相(xiang)。在γ'相(xiang)中，W能取(qu)代一(yi)部分Ti原子，同時促進Al進入γ'相(xiang)，抑制Ti進入γ'相(xiang)。
（3）在Waspaloy合金中(zhong)添加W不改(gai)變γ'相形(xing)貌，但能降低γ'/γ相間(jian)錯配(pei)度(du)，使γ'相粒度(du)分布(bu)更為集中(zhong)，減少粗顆粒γ'相出現(xian)幾率。