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.     

激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

目的减轻不同热处理状态下激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨Nb合金化后的合金粉末进行快速成形,获得具有较高Nb含量的GH4169合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法,对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析,研究因合金中Nb含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。结果随着Nb含量的增加,一方面,由于枝晶间的Nb含量增加,枝晶间(γ+Laves)共晶数量增加,且共晶组织形貌更为连续;沉积态试样的显微硬度由228.4HV增大至534.1HV。另一方面,枝晶干Nb元素含量增加,枝晶干与枝晶间Nb元素含量的差异缩小,Nb元素的偏析比由8.59减小至4.13。后续固溶处理后,枝晶结构逐渐消失,枝晶间Laves相的数量随之减少,枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻;固溶态试样硬度值随之减小,减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。随着Nb含量的增加,直接时效处理后,各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高,枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。结论合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化,还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异,减轻激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。     

钒微合金化对718合金中铌元素偏析行为的影响

利用金相显微镜、电子探针、能谱仪等分析了含钒元素（V）0.066%的718合金铸锭凝固组织,对其微观组织和析出相特征进行分析,研究其中易偏析铌元素（Nb）的分布状态及偏析规律。结果表明,V元素的微合金化使718合金铸锭枝晶组织得到细化,二次枝晶间距及Nb元素的偏析系数均有所降低;由于Nb元素主要分布在Laves相及碳化物中,通过对二者体积分数的定量表征,V元素的加入大大降低Laves相及碳化物的析出,体积分数降低;线扫描分析表明,距Laves相越远,Nb元素含量越低,而含V样品中,这种含量降低的趋势有所减缓。所有分析结果均表明,V元素的合金化改善了718合金中Nb元素的偏析状态,细化了枝晶组织,对降低718合金均匀化热处理难度、提高合金成分和组织均匀性有利。含V碳化物在凝固过程中成为异质形核点,减小了凝固形核的驱动力,使得二次枝晶间距变小,表现出更小的Laves相体积分数和较细的枝晶组织。     

718Plus合金铸锭的元素偏析及均匀化工艺

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等研究了镍基718Plus合金铸锭的组织特点、元素偏析规律及均匀化过程中枝晶间低熔点偏析相的回溶情况.结果 表明:在合金非平衡凝固过程中,Nb和Mo为易偏析元素,在枝晶间形成γ+Laves的共晶相.合金经1150℃×48 h的均匀化工艺处理后,偏析元素扩散均匀...     

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。     

均匀化处理对含钪Al-Zn-Mg-Zr合金组织的影响

采用金相分析、扫描电镜、能谱分析、DSC等手段研究含钪Al-Zn-Mg-Zr合金均匀化态显微组织的演变。结果表明：在合金铸态组织中存在大量的枝晶偏析,在晶界处存在很多低熔点共晶相,主要元素在枝晶内部区域呈周期性变化;合金中元素Zn、Mg和Cu在晶内及晶界分布不均匀;在均匀化过程中,随着均匀化温度的升高或时间的延长,残留相逐渐溶入基体,元素分布逐渐均匀。合金的过烧温度为476.7°C。当均匀化温度升高到480°C时,合金中开始出现复熔球和三角晶界。综合考虑：合金的最佳均匀化制度为470°C,24 h。     

Nb含量对GH4169合金钢锭偏析规律的影响

利用光镜、扫描电镜和能谱仪等手段分析了不同Nb元素含量的GH4169合金钢锭组织特点及元素偏析规律,并对经单阶段均匀化热处理后钢锭的组织及残留析出相特征进行分析.结果表明:随着Nb元素含量增加,GH4169合金铸锭由边缘到心部,枝晶组织粗化,二次枝晶间距增大,Nb、Ti元素的偏析系数亦增大;经1160℃保温20h的均匀化处理后,Nb添加量越多,未回溶的析出相残留越多,且残留析出相有很明显的聚集趋势,残留析出物聚合体主要为富Nb的Laves相及富Nb、Ti元素的碳化物.不同Nb元素含量钢锭中Laves相完全回溶需要的时间应不相同,在高Nb含量条件下,传统的均匀化工艺无法使Laves相完全回溶;若同时考虑钢锭的尺寸因素,高Nb含量条件下,残留析出相的聚合体可能会演化为“黑斑”缺陷而使钢锭报废.     

均匀化处理过程中Waspaloy合金铸锭中元素分配规律的研究

研究了Waspaloy高温合金在扩大锭型后，铸锭中元素偏析程度和均匀化处理过程中元素偏析规律并建立理论模型。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪分析了该合金铸态和均匀化态的显微组织和元素的偏析规律，以此为基础分析并建立了偏析指数与材料工艺参数的关系，为扩大锭型后均匀化制度的合理制订提供理论依据。同时认为φ508mm铸锭的均匀化应分为2个阶段进行，第1阶段为1120℃的低熔点组织溶解，第2阶段为1180℃左右进行Ti，Cr元素的扩散，改善偏析。结果表明：合金在1180℃退火20h较合理。     

Al-Cu-Li合金均匀化处理和微观组织演化

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析,研究了自制的Al-Cu-Li铸态合金在均匀化处理过程中主要合金元素分布和微观组织演化。结果表明:经适宜的均匀化处理后,铸态合金的枝晶偏析组织有所消减,晶界处大量的非平衡共晶相和金属间化合物溶解到合金基体中。本实验得到的最优均匀化制度为510℃/24 h,与均匀化动力学方程计算结果相吻合。