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2022/8/27 7:47:41GH2130合金是我国自主开发的铁镍基合金。除了Al和Ti的沉淀强化外,沉淀型高温合金的沉淀强化此外还加入了W强化固溶体,通过B和Ce进行了提纯和强化。晶界,并且由于其高热强度、良好的热添加塑料,主要用于制造航空发动机叶片和船用动力。涡轮增压器、航天器紧固件等。,都是国防和经济建设。设置*的一类重要材料。
测试材料和方法
本文中GH 2130合金采用真空感应熔炼电极和真空自耗重熔钢锭的双重熔炼工艺,然后进行锻造和轧制成5条。合金化学成分范围的控制见表1。
在本试验中,对合金West 55棒材头部的中部和尾部进行取样和检查。低点偏差缺陷。通过金相显微镜、电子探针等。方法从形貌和相组成方面对缺陷进行分析。使用Therm-Calc热力学计算软件对合金缺陷进行分析。计算了正常区的相组成,分析了凝固过程元素在合金液固相区的分布。
组织观察
合金棒的横向宏观腐蚀结果如图1所示,其中该框指示部分偏移位置。观察到QB55是热的。滚头中下端黑点多,多分布在R/2 ~ R/2边缘,而从R/2到中心仅观察到几个黑点。当样品被腐蚀时,可以在缺陷处观察到一个灰黑色的斑点。金相的
在显微镜下,将合金的微观结构与正常合金的微观结构进行比较,结果如图2所示。可见,在低倍横截面或纵剖面。表面,缺陷区域的晶粒尺寸与正常结构的晶粒尺寸基本相同,然而,在合金的正常基体组织中只有少量的弥散相。二次碳化物,而点缺陷区域具有大量不规则形状,不同大小的黑色和灰色沉淀聚集相。
从图2可以看出,偏析沉淀物在缺陷区域呈带状分布,宽度约300 ~ 600 I,ZM。进一步观察表明,缺陷区内析出物主要有两种,一种是条状和块状,尺寸较大。
另一种尺寸较小,以粒状形式密集分布在晶界上图3显示了聚集在缺陷区域的小颗粒和块状沉淀相。
分量分析
Epma(电子探针)用于在缺陷区域沉积沉淀物成分分析结果表明缺陷区有两种析出相,这与上述金相观察一致。x射线能谱仪显示器结果表明,细小的粒状析出物富含Ti、Cr、W等元素。平淡;较大的析出相富含碳、钛、镍、钨等元素。从表2数据可以初步判断,其中较大的块状沉淀物应该是这是钛的碳化物。
扫描缺陷区域,并如下检测平均成分如表3所示,可以看出Ti、W等元素在该区域富集。这些元素在重熔和凝固过程中严重偏析成枝晶,形成大量碳化物和Laves相聚集区,腐蚀后处于低位双黑点缺陷。
热力计算研究
为了进一步了解合金点偏离区的相变特征,采用热力学计算方法分析合金液固两相区。计算了元素的热力学分布行为,并基于合金成分进行了热力学分析。计算结果如图4所示。
表4显示了每个阶段的计算组件,以及上述缺陷点。从分析中,可以确认在缺陷区域中存在富含Ti和C的大块沉淀物。它是一次碳化物,并有富含Ti、Cr和W的小颗粒析出拉维斯阶段。
根据文献,在凝固过程中,冷却速度对合金有很大的影响。液态元素的最终分布影响很大,会遗传给固态元素状态。当合金正常凝固时,两相区的枝晶逐渐长大,因为富含溶质的熔体和正常熔体之间的密度不同随着,产生流动,一些溶质元素将被排放到相邻的枝晶残余物中。在残余的熔体中。此时,如果熔化速度太快,熔池很深并凝固当速度相对较低时,枝晶间流动将穿过几个枝晶。它在一个通道中流动,汇聚凝固后形成点偏差,在低谷时衰减。在侵蚀条件下,呈黑灰色斑点状。因此,对于这种组合黄金,当VAR的熔化率设置过高时,C,Ti,W会收敛到一度,这肯定会导致合金点的外观偏差,并且还会直接影响后续合金的加工和使用性能。
流程改进
因为gh2130合金热轧棒材是在整个长度方向上发现点偏差。根据这一特点可以推断,点偏差的原因一定伴随着整个重熔过程,而不是过程。一些异常现象。因为伴随整个重熔过程的参数包括三个参数:熔化速度、电弧长度和熔化气氛根据熔炼现场数据分析,熔炼气氛无明显异常,因此熔速、弧长和整个工艺是最容易造成点偏差的主要因素。过程的稳定性。在上述分析的基础上,进行了钢锭重熔工艺。将关键参数的熔化率调整并降低0。与原工艺相比提高了5千秒/分钟。调整相关参数值,然后将合金轧制成棒材。对霆钢55热轧棒材成品头尾采取低倍试样进行检验和腐蚀。如图5所示。在低样品中没有发现点缺陷,它们是物理化学的性能*符合标准要求。
结论
(1)在原var熔炼条件下,gh2130合金容易出现点偏差,主要在1/2r到1/4r左右。
(2)点缺陷区主要有两种沉淀相,分为特别是富含钛和钨的初生碳化物和富含钛、铬和钨的小晶粒粒状Laves相。
(3)有效地降低了VAR的熔化速度和熔池深度。消除这种点偏差缺陷。