GH2130合金是我國(guó)自主開發(fā)的鐵鎳基合金。除了Al和Ti的沉淀強(qiáng)化外，沉淀型高溫合金的沉淀強(qiáng)化此外還加入了W強(qiáng)化固溶體，通過B和Ce進(jìn)行了提純和強(qiáng)化。晶界，并且由于其高熱強(qiáng)度、良好的熱添加塑料，主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和船用動(dòng)力。渦輪增壓器、航天器緊固件等。，都是國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。設(shè)置*的一類重要材料。

測(cè)試材料和方法

本文中GH 2130合金采用真空感應(yīng)熔煉電極和真空自耗重熔鋼錠的雙重熔煉工藝，然后進(jìn)行鍛造和軋制成5條。合金化學(xué)成分范圍的控制見表1。

在本試驗(yàn)中，對(duì)合金West 55棒材頭部的中部和尾部進(jìn)行取樣和檢查。低點(diǎn)偏差缺陷。通過金相顯微鏡、電子探針等。方法從形貌和相組成方面對(duì)缺陷進(jìn)行分析。使用Therm-Calc熱力學(xué)計(jì)算軟件對(duì)合金缺陷進(jìn)行分析。計(jì)算了正常區(qū)的相組成，分析了凝固過程元素在合金液固相區(qū)的分布。

組織觀察

合金棒的橫向宏觀腐蝕結(jié)果如圖1所示，其中該框指示部分偏移位置。觀察到QB55是熱的。滾頭中下端黑點(diǎn)多，多分布在R/2 ~ R/2邊緣，而從R/2到中心僅觀察到幾個(gè)黑點(diǎn)。當(dāng)樣品被腐蝕時(shí)，可以在缺陷處觀察到一個(gè)灰黑色的斑點(diǎn)。金相的

在顯微鏡下，將合金的微觀結(jié)構(gòu)與正常合金的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，結(jié)果如圖2所示。可見，在低倍橫截面或縱剖面。表面，缺陷區(qū)域的晶粒尺寸與正常結(jié)構(gòu)的晶粒尺寸基本相同，然而，在合金的正?；w組織中只有少量的彌散相。二次碳化物，而點(diǎn)缺陷區(qū)域具有大量不規(guī)則形狀，不同大小的黑色和灰色沉淀聚集相。

從圖2可以看出，偏析沉淀物在缺陷區(qū)域呈帶狀分布，寬度約300 ~ 600 I，ZM。進(jìn)一步觀察表明，缺陷區(qū)內(nèi)析出物主要有兩種，一種是條狀和塊狀，尺寸較大。

另一種尺寸較小，以粒狀形式密集分布在晶界上圖3顯示了聚集在缺陷區(qū)域的小顆粒和塊狀沉淀相。

分量分析

Epma(電子探針)用于在缺陷區(qū)域沉積沉淀物成分分析結(jié)果表明缺陷區(qū)有兩種析出相，這與上述金相觀察一致。x射線能譜儀顯示器結(jié)果表明，細(xì)小的粒狀析出物富含Ti、Cr、W等元素。平淡；較大的析出相富含碳、鈦、鎳、鎢等元素。從表2數(shù)據(jù)可以初步判斷，其中較大的塊狀沉淀物應(yīng)該是這是鈦的碳化物。

掃描缺陷區(qū)域，并如下檢測(cè)平均成分如表3所示，可以看出Ti、W等元素在該區(qū)域富集。這些元素在重熔和凝固過程中嚴(yán)重偏析成枝晶，形成大量碳化物和Laves相聚集區(qū)，腐蝕后處于低位雙黑點(diǎn)缺陷。

熱力計(jì)算研究

為了進(jìn)一步了解合金點(diǎn)偏離區(qū)的相變特征，采用熱力學(xué)計(jì)算方法分析合金液固兩相區(qū)。計(jì)算了元素的熱力學(xué)分布行為，并基于合金成分進(jìn)行了熱力學(xué)分析。計(jì)算結(jié)果如圖4所示。

表4顯示了每個(gè)階段的計(jì)算組件，以及上述缺陷點(diǎn)。從分析中，可以確認(rèn)在缺陷區(qū)域中存在富含Ti和C的大塊沉淀物。它是一次碳化物，并有富含Ti、Cr和W的小顆粒析出拉維斯階段。

根據(jù)文獻(xiàn)，在凝固過程中，冷卻速度對(duì)合金有很大的影響。液態(tài)元素的最終分布影響很大，會(huì)遺傳給固態(tài)元素狀態(tài)。當(dāng)合金正常凝固時(shí)，兩相區(qū)的枝晶逐漸長(zhǎng)大，因?yàn)楦缓苜|(zhì)的熔體和正常熔體之間的密度不同隨著，產(chǎn)生流動(dòng)，一些溶質(zhì)元素將被排放到相鄰的枝晶殘余物中。在殘余的熔體中。此時(shí)，如果熔化速度太快，熔池很深并凝固當(dāng)速度相對(duì)較低時(shí)，枝晶間流動(dòng)將穿過幾個(gè)枝晶。它在一個(gè)通道中流動(dòng)，匯聚凝固后形成點(diǎn)偏差，在低谷時(shí)衰減。在侵蝕條件下，呈黑灰色斑點(diǎn)狀。因此，對(duì)于這種組合黃金，當(dāng)VAR的熔化率設(shè)置過高時(shí)，C，Ti，W會(huì)收斂到一度，這肯定會(huì)導(dǎo)致合金點(diǎn)的外觀偏差，并且還會(huì)直接影響后續(xù)合金的加工和使用性能。

流程改進(jìn)

因?yàn)間h2130合金熱軋棒材是在整個(gè)長(zhǎng)度方向上發(fā)現(xiàn)點(diǎn)偏差。根據(jù)這一特點(diǎn)可以推斷，點(diǎn)偏差的原因一定伴隨著整個(gè)重熔過程，而不是過程。一些異?，F(xiàn)象。因?yàn)榘殡S整個(gè)重熔過程的參數(shù)包括三個(gè)參數(shù):熔化速度、電弧長(zhǎng)度和熔化氣氛根據(jù)熔煉現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，熔煉氣氛無(wú)明顯異常，因此熔速、弧長(zhǎng)和整個(gè)工藝是最容易造成點(diǎn)偏差的主要因素。過程的穩(wěn)定性。在上述分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了鋼錠重熔工藝。將關(guān)鍵參數(shù)的熔化率調(diào)整并降低0。與原工藝相比提高了5千秒/分鐘。調(diào)整相關(guān)參數(shù)值，然后將合金軋制成棒材。對(duì)霆鋼55熱軋棒材成品頭尾采取低倍試樣進(jìn)行檢驗(yàn)和腐蝕。如圖5所示。在低樣品中沒有發(fā)現(xiàn)點(diǎn)缺陷，它們是物理化學(xué)的性能*符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

結(jié)論

(1)在原var熔煉條件下，gh2130合金容易出現(xiàn)點(diǎn)偏差，主要在1/2r到1/4r左右。

(2)點(diǎn)缺陷區(qū)主要有兩種沉淀相，分為特別是富含鈦和鎢的初生碳化物和富含鈦、鉻和鎢的小晶粒粒狀Laves相。

(3)有效地降低了VAR的熔化速度和熔池深度。消除這種點(diǎn)偏差缺陷。