高温度梯度定向凝固镍基高温合金DZ125的组织演化

金属学报, 2011, 47(4): 397-402. doi: 10.3724/SP.J.1037.2011.00015

高温度梯度定向凝固镍基高温合金DZ125的组织演化

闵志先 ^1, , 沈军 ^2, , 熊义龙 ^3, , 王伟 ^4, , 杜玉俊 ^5, , 刘林 ^6, , 傅恒志 ^7,

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

5.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

6.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

7.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

基金项目: 凝固技术国家重点实验室自主课题项目(28-TP-2009) 国家自然科学基金(50827102)

关键词：镍基高温合金 , 定向凝固 , 微观组织 , 枝晶间距

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION OF DIRECTIONALLY SOLIDIFIED Ni-BASED SUPERALLOY DZ125 UNDER HIGH TEMPERATURE GRADIENT

采用液态金属冷却(LMC)定向凝固结合液淬法,在温度梯度(G)为250 K/cm,凝固速率(V)为2-400 μm/s的条件下系统研究了镍基高温合金DZ125的固/液界面形态、胞/枝晶间距及MC碳化物形态.随着V的增大,界面形态经历了浅胞状→深胞状→粗枝晶→细枝晶的转变.一次胞晶间距随着V的增大而增大,当V=5 μm/s时,固/液界面达到胞-枝转变点,且一次枝晶间距达到最大值.当V≥10 μm/s时,一次枝晶间距和二次枝晶间距随着V的增大而减小.MC碳化物生长形态随着V的增大由胞-枝转变点的八面体依次向骨架状、汉字体状、细小枝晶转变.分析表明,一次枝晶间距与Trivedi模型和Ma模型吻合较好,同时,低速下(V≤50 μm/s)一次枝晶间距与Hunt-Lu模型吻合得很好,但高速时发生了明显的偏差.通过非线性拟合得到一次枝晶间距和二次枝晶间距与V分别满足λ1=314.6V-0.24±0 02和λ2=97.76V-0.33±0.01.MC碳化物在凝固中后期由液相析出,其形态主要受到固/液界面形态和V的影响.

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