一种Ni-Fe-Cr基合金的凝固特征和偏析行为

来源期刊：稀有金属材料与工程2018年第12期

论文作者：王常帅 苏海军 郭永安 郭建亭 周兰章

文章页码：3816 - 3823

关键词：Ni-Fe-Cr基合金;凝固组织;凝固路径;溶质分配系数;枝晶偏析;

摘    要：采用定向凝固技术结合液淬法研究了一种Ni-Fe-Cr基合金平界面和枝晶生长条件下的凝固特征和溶质偏析行为。结果表明,合金的组成相为γ基体、MC型碳化物和γ′沉淀强化相,凝固顺序为L→L+γ→L+γ+MC→γ+γ′+MC。平界面生长条件下淬火界面两侧溶质含量测定结果表明,Ti、Nb和Mo元素富集于液相,溶质分配系数小于1。Fe元素富集于固相,溶质分配系数大于1。Al和Cr元素在液固两相中浓度差别较小,溶质分配系数接近1。此外,固/液界面前沿存在溶质边界层,边界层内溶质原子通过扩散传输,边界层外主要借助流动传输。枝晶与平界面生长的溶质偏析行为基本一致,然而,枝晶生长时糊状区残余液相中溶质浓度与平界面生长时固/液界面前沿溶质浓度存在显著差别。枝晶生长条件下糊状区溶质偏析程度显著高于稳态生长区,固相反扩散和MC型碳化物的析出显著降低枝晶偏析程度。