一種細化高溫合金晶粒組織的方法與流程(GH4698高溫合金)
很多人不知道一種細化高溫合金晶粒組織的方法與流程的知識,小編對GH4698高溫合金進行分享,希望能對你有所幫助!
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一種細化高溫合金晶粒組織的方法與流程
常規熔模鑄造高溫合金晶粒組織粗大且不均勻,影響了其低周疲勞性能和使用穩定性。
細晶鑄造高溫合金的晶粒組織不僅細小,而且晶粒形態也由枝晶向球狀轉變,縮孔及顯微偏析也都得到了抑制,因此細晶鑄件的綜合性能得以提高。
目前,常見的高溫合金晶粒細化方法主要有熱控法、化學法和動力學法三種。
采用熱控法雖然可以細化晶粒,但其因澆鑄溫度低而惡化了熔體的流動性,導致鑄件容易出現欠鑄和縮松等缺陷。
化學法由于具有操作簡單和細化效果顯著的特點,成為細晶鑄造最常用、最有效的方法,但細化劑的加入容易改變合金成分和引入雜質。
動力學法可避免上述問題,通過在澆鑄或凝固過程中采用外力誘發熔體攪動或振動破碎枝晶而形成更多的晶核,進而使晶粒得到細化。
本發明的目的在于提供一種細化高溫合金晶粒組織的方法,該方法操作簡單,易于實現,且能夠顯著細化高溫合金鑄錠的晶粒尺寸,提高斷面等軸晶比例。
本發明提供了一種細化高溫合金晶粒組織的方法,包括以下步驟:將高溫合金加熱至完全熔融后停止加熱,得到熔體;。
優選的,所述脈沖電流處理的峰值電流為2100~2800a。
優選的,所述脈沖電流處理的脈沖頻率為1200~1600hz。
優選的,開始脈沖電流處理時,所述熔體的溫度高于合金液相線溫度60~100℃。
優選的,所述停止加熱前還包括:將所述高溫合金完全熔融后得到的初始熔體進行均勻化處理。
本發明提供了一種細化高溫合金晶粒組織的方法,包括以下步驟:將高溫合金加熱至完全熔融后停止加熱,得到熔體;將所述熔體進行脈沖電流處理至熔體完全凝固,停止脈沖電流處理。
本方法利用脈沖電流產生周期性電磁力和焦耳熱,使熔體自由液面處產生的晶核脫落,并向熔體內部漂移,從而產生大量細小的晶核,最終產生晶粒細化的效果。
實施例的結果表明,采用本發明的細化方法,得到的高溫合金鑄錠的平均晶粒尺寸可達1.23mm,斷面等軸晶比例可提高至94%,且不會改變合金成分以及引入其他雜質,無欠鑄缺陷出現。
圖1為實施例1所得鑄錠的晶粒宏觀組織照片;。
圖3為實施例3所得鑄錠的晶粒宏觀組織照片;。
圖5為對比例1所得鑄錠的晶粒宏觀組織照片。
本發明提供了一種細化高溫合金晶粒組織的方法,包括以下步驟:將高溫合金加熱至完全熔融后停止加熱,得到熔體;。
在本發明中,所述高溫合金優選為細晶鑄造高溫合金。
本發明對所述高溫合金的具體組成沒有特殊要求,本領域熟知的需要細化的高溫合金均可,具體的可以為但不局限于k4169鎳基高溫合金。
本發明將高溫合金進行加熱,至完全熔融后停止加熱,得到熔體。
在本發明中,所述加熱優選在真空感應爐中進行。
本發明對所述加熱的條件沒有特殊要求,能夠使高溫合金全部熔融即可。
在本發明中,所述加熱過程中的升溫速率優選為20℃/min。
停止加熱后,本發明對所得熔體進行脈沖電流處理。
在本發明中,進行脈沖電流處理過程中,峰值電流優選為2100~2800a,進一步優選為2200~2700a,更優選為2300~2600a;脈寬優選為75~100s,進一步優選為80~95s,更優選為85~90s;脈沖頻率優選為1200~1600hz,進一步優選為1300~1500hz,更優選為1350~1450hz。
本方法利用脈沖電流產生周期性電磁力和焦耳熱,使熔體自由液面處產生的晶核脫落,并向熔體內部漂移,從而產生大量細小的晶核,最終產生晶粒細化的效果。
本發明施加脈沖電流的過程中,熔體溫度逐漸下降。
所述脈沖電流處理過程中,熔體隨爐冷卻至完全凝固。
當熔體冷卻至完全凝固時,本發明停止脈沖電流處理,得到細化后的高溫合金鑄錠。
用電火花線切割機將k4169鎳基高溫合金切割成大小合適的塊狀體,并用砂輪機打磨其表面至光亮,再用酒精對其超聲清洗,烘干后備用。
實驗結束后得到的鑄錠尺寸約為4560mm。
對鑄錠進行取樣、打磨、拋光,用15gcuso4+3.5mlh2so4+50mlhcl的腐蝕劑(其中,h2so4和hcl均為分析純)對試樣進行宏觀腐蝕,使用leica體式鏡觀察拍照,得到的晶粒宏觀組織照片如圖1所示,由圖1計算得到:本實施例得到的高溫合金鑄錠平均晶粒尺寸為1.36mm,斷面等軸晶比例為93%。
采用與實施例1相同的方法表征晶粒平均尺寸。
結果顯示:本實施例得到的高溫合金鑄錠平均晶粒尺寸為1.23mm,斷面等軸晶比例為94%;具體的晶粒宏觀組織照片如圖2所示。
采用與實施例1相同的方法表征晶粒平均尺寸。
結果顯示:本實施例得到的高溫合金鑄錠平均晶粒尺寸為1.71mm,斷面等軸晶比例為84%;具體的晶粒宏觀組織照片如圖3所示。
采用與實施例1相同的方法表征晶粒平均尺寸。
結果顯示:本實施例得到的高溫合金鑄錠平均晶粒尺寸為2.35mm,斷面等軸晶比例為86%;具體的晶粒宏觀組織照片如圖4所示。
采用與實施例1相同的方法表征晶粒平均尺寸。
結果顯示:本對比例得到的高溫合金鑄錠平均晶粒尺寸為5.43mm,斷面等軸晶比例為39%;具體的晶粒宏觀組織照片如圖5所示。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
GH4698高溫合金
這兩種熱處理系統對GH4698合金棒材的組織和性能有影響。
最終得到了一種適用于GH4698合金的新型熱處理系統:1000℃8h,AC(空冷)+650℃20h,AC+775℃16h,AC。
2.GH4698鍛件性能的熱處理方法,包括鍛件的標準三階段熱處理,然后根據鍛件屈服強度和高溫耐久性數據,重復第二固體溶解處理+限制處理系統12次。
根據GH4698材料加熱過程中的組織變化特性,本發明的方法合理制定熱處理補充系統,重復第二固體溶解處理+限制處理系統,調整沉淀相(、碳化物)的數量和分布形式,以提高屈服強度和高溫耐久性。
下面帶您進一步了解GH4698高溫合金相關知識點。
4.如果使用精密鑄造合金,則要求合金具有良好的鑄造性能。
GH1040鐵基高溫合金化學成分
二、GH1040鐵基高溫合金化學成分:見表-1。
GH1040適用于合用溫度為550-1000℃,用于制造航天、航空、燃氣輪機及其他工業用的一般承力部件(渦輪葉片除外),用于950℃以下工作的渦輪發動機燃燒室和加力燃燒室等部件。
1、GH1040抗拉強度b(MPa):≥520。
3、GH1040斷面收縮率(%):≥50。
五、GH1040高溫合金熱處理規范及金相組織:。
那么以上的內容就是關于一種細化高溫合金晶粒組織的方法與流程的介紹了,GH4698高溫合金是小編整理匯總而成,希望能給大家帶來幫助。

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