FGH96合金氧化膜溶解扩散及原始颗粒边界碳化物形成机制

马驰; 刘杨; 王晓峰

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025060002

粉末冶金技术 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (2) : 161 -169. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025060002

FGH96合金氧化膜溶解扩散及原始颗粒边界碳化物形成机制

马驰, 刘杨, 王晓峰

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摘要

为了明晰粉末高温合金在致密化过程中原始颗粒边界（prior particle boundary,PPB）上碳化物的形成机制，以FGH96合金为研究对象，利用中断烧结的方法制备了不同相对密度的烧结态合金。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征手段研究了致密化过程中合金粉末氧化膜的溶解与碳化物的生长行为，揭示了原始颗粒边界上碳化物包裹氧化物颗粒这一核壳结构的形成机理。结果表明，FGH96合金粉末表层由非晶态氧化层和M（Ti,Nb）C型碳化物及其氧化物TiO₂构成。在形成烧结颈之前，非晶态氧化层转变成晶态氧化物颗粒；同时，粉末表面MC型碳化物依靠消耗非晶态氧化钛和基体扩散来的碳元素生长。形成烧结颈后，部分氧化物颗粒溶解，仅残留Al₂O₃、ZrO₂颗粒；碳化物在生长过程中逐渐吞噬周围氧化物颗粒，最终形成碳化物包裹氧化物颗粒的核壳状结构。