镍基高温合金中非金属夹杂物成分和特征控制

通过扫描电镜和能谱仪等设备,检测分析镍基高温合金中铝和钛含量对夹杂物的成分、形貌、尺寸、数量、夹杂物间的界面间距和面分布等参数的影响。通过经典热力学计算方法、FactSage软件,计算和分析冶炼过程中夹杂物的生成和演变。结果表明,镍基高温合金中夹杂物主要成分为Al₂O₃、Ti_xO_y、TiN,经典热力学计算和FactSage软件计算结果与夹杂物成分检测结果基本吻合。冶炼后期,高铝钛镍基合金、低铝钛镍基合金中夹杂物尺寸相差不多,但是高铝钛镍基合金中夹杂物数量明显较少,夹杂物界面间距较大,夹杂分布更加均匀。通过经典形核理论计算得出,高铝钛镍基合金中夹杂物形核半径是低铝钛镍基合金的3倍,在结合氧相同的情况下,增加合金中铝钛添加量,有利于减少夹杂物的形核数量,从而增加夹杂物的界面间距,减少夹杂物间的碰撞,减弱夹杂物间吸引,减少夹杂物间的聚集。