鎳基高溫合金組織性能與凈化工藝的研究.pdf

1、本文以GH4169和K418鎳基高溫合金為研究對(duì)象，采用水冷銅坩堝熔煉母合金，真空吸鑄Φ6mm、Φ8mm和Φ10mm試樣，主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　采用XRD、掃描電鏡及能譜分析儀等研究了不同冷卻速率對(duì)GH4169合金組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨著冷卻速率的增加，枝晶組織明顯細(xì)化，二次枝晶臂間距減小，Laves相尺寸減小且呈現(xiàn)彌散分布，Nb和Mo元素的偏析減輕，合金的強(qiáng)度和硬度增加，延伸率減??；相比較于鑄態(tài)組織，熱

2、處理后合金有γ′強(qiáng)化相的析出，Laves相基本呈塊狀且更加細(xì)小，分布更加彌散均勻，有齒狀的晶界出現(xiàn)，并且隨冷卻速率的增加，Laves相尺寸變細(xì)小的規(guī)律依然存在。
　　研究了不同冷卻速率對(duì)K418合金組織和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，K418鑄態(tài)合金凝固組織呈樹(shù)枝晶形貌，枝晶干比較發(fā)達(dá)，具有一定的方向性。隨冷卻速率的增加，二次枝晶臂間距減小，合金中γ′強(qiáng)化相尺寸逐漸減小，基本呈規(guī)則的立方體形貌，合金的洛氏硬度值和抗拉強(qiáng)度增大，延伸

3、率減??；相比較于鑄態(tài)組織，經(jīng)熱處理后的組織更加粗大，γ′相數(shù)量減少、尺寸變粗大且形貌呈不規(guī)則狀，其力學(xué)性能沒(méi)有鑄態(tài)合金好。
　　研究了不同的熱處理工藝（改變固溶冷卻方式和固溶保溫時(shí)間）對(duì)K418合金組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，固溶冷卻速率大，形成的γ′相就會(huì)多而小，排列不規(guī)則。反之，冷卻速率小，析出的γ′相較粗大。此外，較快的固溶冷卻速率可以使合金中的碳化物細(xì)化。合金的硬度和強(qiáng)度水冷時(shí)最高；隨著固溶保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，γ′相尺寸略