K4169高温合金化学法晶粒细化工艺及机理的研究

熊玉华¹

(1.西北工业大学应用物理系)

摘要:(1)本研完工作针对K4169高温合全的结构和物性特点,筛选并制备了适合K4169高温合金的二元和三元金属间化合物型细化剂.微量细化剂的加入不形成夹杂,不改变合金的相组成.(2)在通常的浇注温度1400℃下,对合金熔体进行和不进行均匀化处理的前提下,加入复合细化剂可使圆柱锭的晶粒分别细化至ASTM 1.7级和ASTM 3.2级;断面等轴晶的比例分别达96%和99%以上.当浇注温度为1420℃并对合金熔体进行了均匀化处理时,加入复合细化剂可使晶粒细化至ASTM M10.5级,断面等轴晶的比例达90%以上.成功利用化学法浇注获得细晶叶片样件,该叶片组织比较均匀、成型性好且无铸造缺陷.发现晶粒细化后,细晶试样中的元素枝晶偏析得以减轻,这有利于提高铸件的机械性能;另外,晶粒的形态也改变了,由普通铸造组织中的几乎全部是树枝晶向细晶组织中的粒状晶转变.(3)提出了细晶枝晶粒状化是由球形界面失稳与否、失稳的程度以及品粒生长的外部环境决定的.建立了失稳判据,指出现有球形界面失稳理论还应考虑元素枝晶偏析、粗化作用以及对流等的影响,比较合理地解释了晶粒细化后变为球状的原因.

关键词:品粒细化; 细化剂; 晶粒组织; 晶粒球化机理;

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