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硼B(yǎng)對高鎢W鎳基高溫合金凝固行為的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司m.85978597.cn
更新時間：2015-04-27
本文研究了一種新型高強(qiáng)度高溫合金，它含有較高含量的W以進(jìn)行固溶強(qiáng)化以及較高含量的Al、Ti、Nb以析出足夠數(shù)量的γ′相進(jìn)行沉淀強(qiáng)化，從而使合金獲得了很高的熱強(qiáng)性，提高了合金的使用溫度。
?????? 由于航空發(fā)動機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高，對發(fā)動機(jī)材料的熱強(qiáng)性提出了更高的要求。為此，高溫合金的合金化程度不斷提高。本文研究了一種新型高強(qiáng)度高溫合金，它含有較高含量的W以進(jìn)行固溶強(qiáng)化以及較高含量的Al、Ti、Nb以析出足夠數(shù)量的γ′相進(jìn)行沉淀強(qiáng)化，從而使合金獲得了很高的熱強(qiáng)性，提高了合金的使用溫度。此外，合金中還加入了一定含量的C和B進(jìn)行晶界強(qiáng)化，以保證良好的綜合性能。B元素是鎳基高溫合金中普遍采用的晶界強(qiáng)化元素。B元素偏聚在晶界，增加晶界結(jié)合力，抑制有害相的形成，提高了合金性能。另外，適量B還能提高合金的塑性。但是B同時也具有十分有害的作用，它可以強(qiáng)烈地促進(jìn)凝固偏析，并影響合金的凝固過程。因此，將B含量提高到合適的范圍內(nèi)是提高合金組織性能的重要措施。因此，本文研究了B對合金凝固行為的影響，為合理地提供B含量提供參考。
母合金的成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：17Cr，11.7W，6.5Co，2.7Ti，1.5Al，1.6Nb，12Fe，0.04C，余量為Ni。在其中分別加入0.004%和0.010%的B。采用高溫水淬實(shí)驗(yàn)分析合金的凝固過程。將樣品置入陶瓷坩堝中，用Al2O3粉末填埋保護(hù)，加熱到1400℃，保溫5min，然后爐冷到目標(biāo)溫度保溫10min迅速水淬，得到高溫水淬試樣。解剖分析試樣，觀察不同目標(biāo)溫度下的凝固組織。
研究結(jié)果表明，B阻礙了合金枝晶生長，增加了合金的中心等軸晶區(qū)，細(xì)化鑄錠晶粒。B加劇了Nb、Ti、W等元素的偏析，并抑制了合金凝固過程中塊狀η相的析出，使一次MC形態(tài)由長條狀變?yōu)閴K狀。
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