Effect of Ta on MC Carbides during Homogenization of Ni16Co10W8Cr5Al Alloy

Zhang Zonghao; Feng Hao; Li Huabing; Zhu Hongchun; Qu Jinglong; Luo Zhiqiang

doi:10.20057/j.1003-8620.N260129

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Effect of Ta on MC Carbides during Homogenization of Ni16Co10W8Cr5Al Alloy

Forming and Phase Transition | 更新时间：2026-10-22

- Effect of Ta on MC Carbides during Homogenization of Ni16Co10W8Cr5Al Alloy
- Special Steel Pages: 1-7(2026)
- 作者机构：
  
  1.东北大学冶金学院，沈阳 110819
  2.北京钢研高纳科技股份有限公司，北京 100081
  3.四川钢研高纳锻造有限责任公司，德阳 618000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260129
  CLC： TG142.7
- Received：17 August 2026，
  
  Revised：2026-09-03，
  
  Accepted：09 September 2026，
  
  Online First：23 September 2026，
- 稿件说明：
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张宗浩,冯浩,李花兵等.Ta对Ni16Co10W8Cr5Al合金均质化过程中MC碳化物的影响[J].特殊钢,

Zhang Zonghao,Feng Hao,Li Huabing,et al.Effect of Ta on MC Carbides during Homogenization of Ni16Co10W8Cr5Al Alloy[J].Special Steel,
张宗浩,冯浩,李花兵等.Ta对Ni16Co10W8Cr5Al合金均质化过程中MC碳化物的影响[J].特殊钢, DOI：.

Zhang Zonghao,Feng Hao,Li Huabing,et al.Effect of Ta on MC Carbides during Homogenization of Ni16Co10W8Cr5Al Alloy[J].Special Steel, DOI：.

摘要

为研究Ta对Ni16Co10W8Cr5Al合金在1 200 ℃均质化过程中MC碳化物演化行为的影响，试验通过热力学计算、显微组织观察、图像统计及能谱分析，揭示了Ta对MC碳化物在1 200 ℃均质化10 h后的成分变化以及粗化的影响。从热力学计算来看，Ta的加入提高了MC碳化物的稳定性及完全溶解温度；统计结果显示，在1 200 ℃热处理10 h后，合金中MC碳化物的面积占比与尺寸均增加，但是0Ta合金中的碳化物变化明显大于2Ta合金；能谱面扫描结果显示，MC碳化物核部和壳层中C元素分布基本一致，说明核-壳结构主要来源于Ti、Nb、Ta、W、Mo等金属元素在MC颗粒核/壳区域中的分布差异。添加Ta后，Ta在MC碳化物区域明显富集，并改变Ti、Nb、W、Mo等金属元素的分配，使MC颗粒呈现Ti-Nb-Ta多元富集特征，提高了MC碳化物的稳定性，并抑制了均质化过程中的粗化行为。综合来看，Ta的加入提高了碳化物的稳定性，减缓了均质化过程中的元素再分配与粗化。

Abstract

To investigate the effect of Ta addition on the evolution of MC carbides in the Ni16Co10W8Cr5Al alloy during homogenization at 1 200 ℃ and to elucidate the role of Ta in the stability of MC carbides， thermodynamic calculations， microstructural observations， image statistical analysis， and energy-dispersive spectroscopy （EDS） were used. The results revealed the effect of Ta on the compositional changes and coarsening of MC carbides after homogenization at 1 200 ℃ for 10 h. Thermodynamic calculations indicated that the addition of Ta enhanced the stability of MC carbides and increased their complete dissolution temperature. Statistical results showed that， after heat treatment at 1 200 ℃ for 10 h， both the area fraction and size of MC carbides increased； however， the changes in MC carbides in the 0Ta alloy were significantly greater than those in the 2Ta alloy. EDS elemental mapping revealed that the distribution of C was essentially consistent between the core and shell regions of the MC carbides， indicating that the core-shell structure mainly originated from the different distributions of metallic elements， including Ti， Nb， Ta， W， and Mo， between the core and shell regions. After Ta addition， Ta was evidently enriched in the MC-carbide regions and altered the distribution of Ti， Nb， W， and Mo， giving the particles a Ti-Nb-Ta multicomponent enrichment characteristic， thereby enhancing their stability and suppressing their coarsening during homogenization. Overall， Ta addition improved the stability of the MC carbides and retarded elemental redistribution and carbide coarsening during homogenization.

关键词

Keywords

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