上海惠北特种合金论镍基高温合金的挥发


 上海惠北特种合金分享随着人们对高温材料的性能要求不断提高,镍基高温合金已经历了四代发展。通过改善固溶强化和增加固态沉淀γ'相的体积比,材料的抗蠕变性和疲劳抗力得到增强,mo、re、ta、w等耐热合金元素的含量也越来越高。因此,新一代合金的铸态微观组织与其微观偏析水平密切相关,必须通过热处理来溶解低熔点的枝晶间相,均匀化微观组织。
  cmsx4是第二代镍基高温合金,在工业中具有广泛应用。为研究元素升华对材料固溶热处理和时效过程中表面微观组织稳定性的影响,来自英国罗罗公司的材料科学家和莱斯特大学的研究人员采用cmsx4单晶镍基高温合金试样进行了试验,分析固溶与时效处理中微观组织的演变顺序,揭示元素蒸发的作用。研究结果如下:
  (1)在固溶热处理过程中,合金表层大量ni、cr蒸发,导致表面附近形成一层贫ni、cr层;随着ni、cr从γ'层/基底界面向表面扩散,以及re、w从γ'层/基底界面向基底扩散,γ'相在贫ni、cr层中形成晶核并生长。
  (2)除大量的ni、cr损失之外,合金表层发生初熔,随着γ相失去稳定,大部分γ'相和tcp相变得稳定。tcp相在网状再结晶引起的晶界处形成晶核,所以淬火时可在铸造表层观察到一系列微观组织;
  (3)由此可知,如果要溶解铸态共晶体,均匀化合金的主体微观组织,不解决铸造表层微观组织不稳定性的传统热处理方案是不完整的。