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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 757-767页

作者：张茂源欧美琼冉兴侯坤磊曹建马颖澈中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016 太原科技大学山西太原030024 中国科学院金属研究所核用材料与安全评价重点实验室辽宁沈阳110016 贵州安吉航空精密铸造有限责任公司贵州安顺561000

通过设计型壳保温方式改变合金冷却速率,分析了冷却速率对一种等轴晶镍基铸造高温合金K4750显微组织和室温拉伸性能的影响。设计的4种型壳保温方式包括填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡,型壳试棒处的冷却速率大小顺序... 详细信息

通过设计型壳保温方式改变合金冷却速率,分析了冷却速率对一种等轴晶镍基铸造高温合金K4750显微组织和室温拉伸性能的影响。设计的4种型壳保温方式包括填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡,型壳试棒处的冷却速率大小顺序为:试棒不包保温毡≥填砂>包单层保温毡≥包双层保温毡。标准热处理后,型壳填砂的试棒室温抗拉强度最高(1115 MPa),试棒不包保温毡次之(1095 MPa),包单层保温毡与包双层保温毡最差(分别为950和952.5 MPa)。室温屈服强度、延伸率和断面收缩率变化规律与室温抗拉强度相同。采用OM、SEM以及EBSD等方法表征合金显微组织,发现型壳填砂、试棒不包保温毡、包单层保温毡和包双层保温毡的试棒晶粒均为等轴晶,平均晶粒尺寸分别为176、167、325、315μm。填砂和试棒不包保温毡合金冷速较快,形成的细小等轴晶在应力条件下易于协调变形,凝固过程形成的mc型一次碳化物更细小且主要呈块状,有利于抑制变形时微孔洞、裂纹的扩展,显著提高了合金室温拉伸性能。相反,型壳包单层和双层保温毡的合金冷速较慢,形成的大尺寸等轴晶不利于晶粒间的协调变形,析出的大尺寸长条状mc型一次碳化物促进孔洞、微裂纹的萌生与扩展,使合金室温强度和塑性均显著下降。

关键词：等轴晶镍基高温合金型壳保温方式晶粒尺寸 mc型一次碳化物室温拉伸性能

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