單晶高溫合金具有優(yōu)異的蠕變和疲勞抗力、良好的抗氧化性和抗熱腐蝕性、組織穩(wěn)定性和使用可靠性,廣泛用于航空航天、艦船、能源發(fā)電等領(lǐng)域[1,2] 優(yōu)化合金成分與制備工藝,可提高葉片的承溫能力和單晶高溫合金力學(xué)性能[3] 但是,隨著高溫合金難熔元素(Re、Mo、Ta等)含量和單晶葉片形狀復(fù)雜程度的提高,單晶鑄件出現(xiàn)缺陷的幾率也隨之提高[4~6],單晶高溫合金的固有缺陷顯微孔洞極易成為裂紋萌生的根源,導(dǎo)致材料蠕變或者疲勞失效[7~9] 將高溫與等靜壓結(jié)合的熱等靜壓(HIP)技術(shù),是消除鑄件內(nèi)部顯微孔洞和疏松缺陷、提高鑄件致密度的有效方法[10] 目前,對(duì)某些發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金精鑄件進(jìn)行熱等靜壓處理,已經(jīng)成為生產(chǎn)加工流程的一道固定工序 近年來(lái),熱等靜壓也逐漸應(yīng)用于鑄造單晶高溫合金[11~13] Epishin等[14]的研究表明,在CMSX-4單晶合金的熱等靜壓過(guò)程中合金內(nèi)部5~10 μm的小尺寸固溶微孔迅速消失,大尺寸凝固孔經(jīng)過(guò)稍長(zhǎng)時(shí)間也有效閉合,微孔數(shù)量顯著減少 Roncery等[15]對(duì)ERBO/1合金進(jìn)行合適的熱等靜壓完整熱處理工藝,不僅顯著降低了微孔的數(shù)量密度,還細(xì)化了合金γ/γ?相微觀組織結(jié)構(gòu),從而使合金在750℃/800 MPa條件下的持久蠕變壽命提高 Cervellon等[16]的研究發(fā)現(xiàn),顯微孔洞是影響單晶高溫合金超高周疲勞性能最重要的因素 經(jīng)過(guò)熱等靜壓處理的小尺寸樣品其內(nèi)部顯微孔洞數(shù)量少,與傳統(tǒng)快速凝固工藝(HRS)和液態(tài)金屬冷卻工藝(LMC)制備的樣品相比其超高周疲勞壽命明顯提高 但是,也有研究者[17]認(rèn)為,熱等靜壓雖然能顯著消除CMSX-4單晶合金的鑄造孔洞,但是在1150℃/100 MPa條件下的蠕變持久壽命并沒(méi)有明顯延長(zhǎng),TCP相的形成或許是限制高溫蠕變性能的關(guān)鍵因素 另外,對(duì)于單晶高溫合金,若熱等靜壓參數(shù)及后續(xù)熱處理制度選擇不當(dāng),還可能使合金發(fā)生再結(jié)晶或引入其它新顯微組織缺陷,嚴(yán)重降低合金的使用性能 鑒于此,本文以用HRS凝固工藝制備的第三代鎳基單晶高溫合金DD33為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)鑄態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)、熱等靜壓及不同制度后續(xù)熱處理態(tài)合金的微觀組織進(jìn)行對(duì)比表征觀察,選出最佳熱等靜壓后續(xù)熱處理制度 再利用XCT準(zhǔn)原位定量統(tǒng)計(jì)合金中顯微孔洞在熱等靜壓過(guò)程中的演變規(guī)律,比較單晶高溫合金在熱等靜壓前后的持久性能差異并分析原因,以期為單晶高溫合金葉片結(jié)