改型IN617合金大锭型的铸态组织及均匀化工艺

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对700℃超超临界电站汽轮机转子用改型IN617合金三联工艺冶炼后的铸态组织和均匀化热处理后的微观组织变化进行研究。结果表明:采用三联工艺生产的7 t级自耗锭与两联工艺生产的5 t级电渣锭相比,偏析明显减弱,析出相主要为富Mo、Nb和Ti的一次MC型碳化物,碳化物呈不规则状或长条状,在枝晶间大量分布,且棱角比较尖锐;均匀化热处理后枝晶消除明显,块状及条状碳化物碎化,棱角钝化; 1180～1200℃保温48 h以上,可以作为此大锭型改型IN617合金均匀化热处理的工艺;处理后试样经大变形量压缩后无裂纹出现,表明该均匀化制度下的合金表现出良好的塑性。     

均匀化处理对铸态GH625合金组织的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等研究了采用真空感应熔炼和保护气氛电渣重熔工艺生产的GH625合金的铸态组织和均匀化热处理后的微观组织。结果表明:采用双联工艺生产的GH625合金电渣锭存在枝晶和元素偏析,其中Nb、Mo、Ti元素为主要偏析元素;均匀化热处理后枝晶消除明显,块状及条状碳化物碎化,棱角钝化;相同均匀化热处理工艺下Ti、Mo、Nb达到均匀化的难度依次加大;GH625合金最佳的均匀化热处理的工艺为1200℃保温24 h。     

GH141合金的凝固偏析特性及均匀化处理

利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪分析了经真空感应+真空自耗冶炼的GH141合金自耗锭的铸态组织及凝固偏析特性,并研究了均匀化处理温度和时间对GH141合金微观组织、析出相、元素偏析情况的影响规律。结果表明,GH141合金铸锭存在明显枝晶偏析,Ti、Mo偏聚于枝晶间,Al、Co、Cr偏聚于枝晶干;枝晶间主要析出相为MC和M₆C+M₂₃C₆碳化物。在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高和时间的延长,枝晶组织消除、碳化物回溶、偏析元素逐渐扩散均匀;经1190 ℃×48 h均匀化处理后,合金成分基本均匀,大部分碳化物已回溶。     

Haynes230合金铸锭的均匀化工艺研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了Haynes230合金铸态和均匀化处理后的显微组织和元素偏析规律,并建立了偏析指数与均匀化处理参数的关系;通过粉末X射线衍射确定了铸态合金碳化物的类型.分析结果表明:铸态Haynes230合金存在着严重的枝晶偏析,在1200 ℃均匀化处理24 h后,合金的组织和成分达到均匀,枝晶偏析得以消除.     

GH4169合金铸态组织特征及均匀化处理工艺

通过CLSM、OM和SEM等测试方式,研究了GH4169合金铸态组织和均匀化热处理工艺对晶粒尺寸、析出相、氧化层厚度以及溶质元素均匀性的影响。研究表明,铸态组织枝晶间存在Laves相、δ相、γ′相和MC碳化物等析出相,主要偏析元素Nb在铸锭中心偏析最严重;在第一段1160 ℃×16 h,第二段1190 ℃×30 h均匀化处理后,合金铸锭可以达到最合适的均匀效果,Nb元素残余偏析系数δ在0.2左右,晶粒尺寸约6117 μm,氧化层厚度约为41.6 μm。     

均匀化处理对MX246A合金组织和拉伸性能的影响

对MX246A合金进行了两段式均匀化热处理,采用扫描电镜观察了均匀化后的微观组织,测试了铸态和均匀化态MX246A合金在850℃和1100℃下的拉伸性能。结果表明,与铸态相比,均匀化热处理后MX246A合金的1100℃的塑性增加,但850℃的塑性降低。均匀化热处理后在枝晶间和晶界处存在大量被γ'包膜包覆的M6C碳化物;拉伸时,裂纹起源于这些碳化物,并沿碳化物与γ'包膜的界面进行扩展。在850℃时γ'包膜韧性差,碳化物处产生的应力集中无法释放是均匀化后MX246A合金的850℃塑性降低的主要原因。     

铸造316L不锈钢偏析及其均匀化处理研究

为了消除铸造316L不锈钢铸态组织的枝晶偏析,采用箱式电阻炉对该材料进行了均匀化退火处理的研究。并利用能谱仪、直读光谱仪测试和扫描电镜、光学显微镜观察等方法,研究了该材料铸态组织及枝晶间和枝晶内化学成分的特点,发现了不同的均匀化退火工艺对该材料显微组织的影响规律。并以空位扩散机制为基础,进行了均匀化动力学分析,建立316L合金的均匀化扩散方程。结果表明,铸造316L不锈钢铸态组织存在严重枝晶偏析,枝晶间的Cr、Mo、Ni、Mn等合金元素含量比枝晶内的高。在均匀化过程中,随着退火温度的上升、时间的增长,组织中高熔点共晶相逐渐溶解,均匀化效果增强。当均匀化退火工艺为1150℃×20 h的固溶处理时,铸造枝晶偏析90%消除,可以得到均匀的奥氏体组织。这与均匀化动力学分析结果基本一致。     

Pd-Ag-Sn-In-Zn (Re)合金铸态组织结构研究

通过硬度测试、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)观察和能谱(EDS)分析,研究了含少量Re的Pd-Ag-Sn-In-Zn合金原始铸态和均匀化热处理后的显微组织结构.研究表明,合金在铸态时因为冷却速度慢而形成了第二相,均匀化热处理后形成面心立方结构的单相固溶体,硬度也降低.合金原始铸态组织为枝晶组织,均匀化热处理后的组织成分均匀,无枝晶偏析.均匀化热处理后基体中存在的少量富Re第二相颗粒,可以起到弥散强化的作用.     

均匀化热处理对易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金组织与性能的影响

对自行研制的易切削Zn-10Al-1.0Cu-0.1Bi-0.1Sn变形合金铸态样品进行均匀化热处理,并采用力学性能测试、扫描电镜分析、钻削试验等手段,研究了热处理对该合金显微组织与力学性能和切削性能的影响。结果表明,试验合金铸态组织中存在较严重的枝晶偏析及非平衡共晶组织,经均匀化退火后,枝晶偏析和非平衡β+η共晶组织基本消除,组织分布更加均匀;其中经360℃保温12 h炉冷热处理后合金的抗拉强度降低,伸长率升高53.94%,塑性明显提高,有利于后续的热塑性加工;均匀化热处理对合金的切削性能影响不大。     

成分优化对617和740镍基合金铸态组织的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和电子能谱仪研究了成分优化对617和740两种镍基合金铸态组织的影响。结果表明,经成分优化后617合金的枝晶间距变小,而740合金的枝晶间距变大。这是由于成分过冷导致的冷却速度发生变化所引起的;617成分优化前后主要正偏析元素的偏析指数变化不大,740中易偏析元素Nb、Si偏析明显减轻;617经成分优化后析出相仍为M6C,只是形态上更加弥散细小,且主要沿晶界析出,740经成分改进后G相明显减少,晶界碳化物析出增加;成分调整后导致的过冷度变化以及碳化物析出,使617和740改进型合金的晶粒均明显细化。