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固溶溫度對(duì)鑄造Waspaloy沉淀硬化型鎳基高溫合金（化學(xué)成分）組織的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司m.85978597.cn
更新時(shí)間：2015-05-13
Waspaloy合金是美國20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的γ'相沉淀硬化型鎳基高溫合金，國內(nèi)生產(chǎn)Waspaloy合金部件主要通過鍛造成型技術(shù)，并對(duì)其組織、性能和工藝做了大量研究，已廣泛應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
???Waspaloy合金是美國20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的γ'相沉淀硬化型鎳基高溫合金，國內(nèi)生產(chǎn)Waspaloy合金部件主要通過鍛造成型技術(shù)，并對(duì)其組織、性能和工藝做了大量研究，已廣泛應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。然而，國內(nèi)關(guān)于鑄造用Waspaloy合金的報(bào)道幾乎沒有，而隨高溫合金熔模精密鑄造技術(shù)發(fā)展，熔模精密鑄造已成為生產(chǎn)航空航天高精度、復(fù)雜幾何形狀鑄件的有效方法。它是一種近凈成型工藝，鑄件表面無需機(jī)械加工或只進(jìn)行局部打磨，即可達(dá)到所要求的尺寸精度和表面粗糙度，并且生產(chǎn)靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)。于是科研人員開展了關(guān)于鑄造Waspaloy合金排氣機(jī)匣的研制，這將對(duì)我國高溫合金及航空航天的發(fā)展有著進(jìn)一步的推進(jìn)作用。
固溶熱處理制度的選擇對(duì)合金的組織形貌和力學(xué)性能的好壞起到至關(guān)重要的作用。固溶熱處理的主要作用是消除合金元素偏析，使組織均勻化；溶解在凝固過程中析出的粗大γ'相；改變晶界和晶內(nèi)的碳化物形貌及類型。雖然鍛造成型的Waspaloy合金已經(jīng)大量應(yīng)用在煙氣輪機(jī)上，但對(duì)該合金渦輪葉片的固溶熱處理制度與力學(xué)性能之間關(guān)系仍有爭議。特別是對(duì)于鑄造用Waspaloy合金，對(duì)其研究還比較少，因此研究不同固溶溫度對(duì)鑄造用Waspaloy合金組織的影響規(guī)律實(shí)際意義重大。
實(shí)驗(yàn)所用Waspaloy母合金錠經(jīng)ZG?0.2真空感應(yīng)爐中熔煉，合金成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為C0.05，Cr19.26，Co13.77，Mo4.36，Al1.52，Ti3.06，B0.006，Zr0.052，Ni余。實(shí)驗(yàn)所用試驗(yàn)由母合金在ZG?0.01真空感應(yīng)爐中重熔澆注。
試樣分別采取4種固溶溫度：（A）1000℃/4h，AC（空冷）；（B）1040℃/4h，AC；（C）1080℃/4h，AC；（D）1120℃/4h，AC。然后分別經(jīng)過840℃/4h，AC穩(wěn)定化處理和760℃/16h，AC時(shí)效處理。試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）鑄態(tài)Waspaloy合金具有典型枝晶形貌，枝晶偏析比較嚴(yán)重，其主要析出相為不規(guī)則的鑄態(tài)γ'相、塊狀和片狀MC?碳化物。
（2）隨固溶溫度提高，枝晶形貌逐漸模糊至消失，鑄態(tài)γ'相逐漸溶解。當(dāng)固溶溫度大于1080℃時(shí)，枝晶形貌消失，鑄態(tài)γ'相完全溶解。在穩(wěn)定化和時(shí)效處理過程中，粒狀M23C6碳化物在晶界析出，均勻細(xì)小的二次γ'相開始析出并長大。從成分和組織均勻性考慮，該合金的固溶適宜溫度應(yīng)大于1080℃。
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