铈对Inconel600高温合金非均质形核的理论分析

师帅¹，李长荣^1,2，刘然¹，王鹏¹，阳辉¹

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州大学贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

摘 要：在合金凝固温度下,通过添加铈形成超细、弥散分布的含铈化合物,做为非均质形核核心,来达到细化晶粒的目的。基于非均质形核理论,用热力学方法计算出含铈化合物的析出吉布斯自由能;再运用二维点阵错配度对这些物质与形核相进行计算。结果表明:在合金凝固温度下,含铈化合物的析出吉布斯自由能远小于零,都能在合金凝固之前析出;另外CeO₂、Ce₂O₃和Ce₂O₂S与镍元素的错配度分别为0. 59%、5. 11%和5. 46%,表明其与形核相的晶面匹配关系很好,能够成为镍元素非均质形核的有效形核核心; CeAlO₃与镍元素的错配度为7. 19%,为镍元素非均质形核的中等有效核心; CeS与镍元素的错配度为13. 18%,对镍元素非均质形核的效果较差。

关键词：吉布斯自由能;点阵错配度;非均质形核;