摘 要:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了Haynes230 合金铸态和均匀化处理后的显微组织和元素偏析规律,并建立了偏析指数与均匀化处理参数的关系;通过粉末X 射线衍射确定了铸态合金碳化物的类型。分析结果表明:铸态Haynes230 合金存在着严重的枝晶偏析,在1200 ℃均匀化处理24 h 后,合金的组织和成分达到均匀,枝晶偏析得以消除。
Haynes230合金是一种Ni-Cr-W系固溶强化与碳化物强化Ni基高温合金,该合金良好的综合特性使其各种部件在美国航空航天及能源工业都得到广泛应用[1~3]。但在合金铸锭的凝固过程中,固相和液相之间存在着溶质分配现象,合金中固溶的大量W、Cr等合金元素的熔点高、原子半径大、扩散速率较低,最终导致凝固后枝晶干和枝晶间的成分不均匀,产生了枝晶偏析。枝晶偏析对合金组织、合金的热加工性能有很大影响。均匀化处理可消除枝晶偏析,使合金的组织和成分都达到均匀,从而提高合金的热加工性能[4~6]。S.L.Semiatin、田玉亮、龙正东等人研究了GH783、In706和Waspaloy等高温合金铸锭的均匀化处理工艺对元素偏析影响规律,该类合金含Al、Ti、Nb较多,靠γ′或γ″强化,研究结果认为,Ti、Nb富集于枝晶间,Al富集于枝晶干,元素的偏析会形成低熔点的Laves相或MC共晶相,对组织和热加工性能很不利[7~11]。Haynes230的成分特点是无Ti少Al,但W、Cr元素含量很高,对Haynes230这种Ni-Cr-W系固溶强化型合金铸锭的均匀化处理工艺则很少有系统的研究。本实验对Haynes230合金铸锭均匀化处理工艺进行了研究, 讨论合金元素均匀化动力学过程, 为Ni-Cr-W系固溶强化型合金铸锭的均匀化处理工艺提供理论参考和实验依据。
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