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摘要
超声喷丸作为一种有效改善疲劳性能的手段在单晶材料方面得到一定研究，但喷丸振幅对不同取向镍基单晶高温合金微观组织及表面性能的影响尚不清晰。采用生长方向为[001]的国产第三代镍基单晶高温合金为研究对象，利用显微硬度计、SEM、TEM、XRD、EBSD 等研究了超声喷丸振幅（22.5μm、45μm、60μm）对不同第二取向（[100]、[110]）样品组织形貌及表面性能的影响。结果表明：振幅为22.5μm喷丸处理后的样品保持单晶合金原有的γ/γ?组织形貌和原始取向，并在表面局部已经形成尺寸约为10nm的纳米晶；[100]与[110]取向样品近表层硬度相比基体硬度分别最大提高了75% 和68.5%。大振幅（45μm、60μm）喷丸样品的γ/γ?组织发生严重畸变；随着振幅的增大，原始取向强度逐渐减弱并产生新的择优取向，样品近表层的取向偏转更加显著且沿滑移带附近产生了大量小角晶界。通过分析两取向样品的近表层硬度及EBSD 结果可知，在相同振幅条件下，第二取向[100]样品的近表层应变硬化效果优于[110]取向样品。研究喷丸振幅对不同第二取向单晶高温合金性能及微观组织的影响，为生产中合理控制单晶叶片第二取向及提高单晶的疲劳性能奠定理论基础。
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