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Nb含量對(duì)GH4169沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金鋼錠偏析規(guī)律的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-07-11
GH4169合金是目前使用量最大的沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金，主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、導(dǎo)向葉片及地面燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件。GH4169合金由于其化學(xué)成分和合金錠的凝固條件，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重成分偏析。Nb作為其中γ''強(qiáng)化的最主要合金元素，既對(duì)合金的強(qiáng)化起到關(guān)鍵作用，同時(shí)又成為合金最主要的偏析元素。
為優(yōu)化鋼錠的均勻化工藝、提高鋼錠的成材率，技術(shù)人員利用采用光鏡、掃描電鏡和能譜儀等手段，通過(guò)控制GH4169合金鋼錠的Nb含量，研究了不同Nb元素含量的GH4169合金鋼錠組織特點(diǎn)及元素偏析規(guī)律，并對(duì)經(jīng)單階段均勻化熱處理后鋼錠的組織及殘留析出相特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明：
1）鋼錠邊緣，由于冷卻速度較快，Nb添加量對(duì)枝晶形貌的影響規(guī)律不明顯；在鋼錠心部，隨著Nb含量的增加，枝晶組織粗化，枝晶的方向性愈不明顯；
2）鋼錠不同部位，Nb元素的偏析系數(shù)KNb和Ti元素的偏析系數(shù)KTi和均隨Nb添加量的增加而增大，說(shuō)明Nb添加量越多，元素偏析越嚴(yán)重；
3）Nb添加量越多，第一階段均勻化后未回溶的析出相殘留越多，且殘留析出相有很明顯的聚集趨勢(shì)。殘留析出物聚合體主要富集Nb和Mo元素，同時(shí)局部區(qū)域富集Ti、C元素，主要為富Nb的Laves相和碳化物；
4）不同Nb含量的鋼錠，第一階段均勻化后Laves相的完全回溶需要的時(shí)間不相同。Nb含量較高時(shí)，按傳統(tǒng)的均勻化處理工藝，Laves相無(wú)法完全回溶。若同時(shí)考慮鋼錠尺寸的因素，高Nb含量條件下，殘留析出相的聚合體可能會(huì)演化為“黑斑”缺陷而使鋼錠報(bào)廢。
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