GH2761合金铸态安排中η相的溶解及分散

发布时间：2022-05-10 作者：焱狄金属次数：1155次

GH2761是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度750℃以下。合金通过加入高铝、高铁及控制合金的Al/Ti比，提高合金强度。该合金组织稳定，具有高的屈服强度、良好的抗冷热疲劳及低周疲劳性能，并有较好的热加工性能及切削加工性能。合金的主要品种有圆饼、环坯、盘形锻件、环形件、锻件和棒材等。

GH2761高温合金已用于制作航空发动机涡轮盘、压气机盘、鼓筒、涡轮机匣、整流叶片、精密螺栓等零件。已投入指生产，情况良好。

GH2761高温合金在900℃以下抗燃气认腐蚀及在燃气气氛中抗应力腐蚀性能良好。经650-700℃*2000h时效后，无新相析出；750℃*2000h时效后有少量Laves相析出。

GH2761高温合金化学成分

元素

小

0.02

12.0

42.0

2.8

1.4

3.2

Bal

大

0.07

14.0

45.0

3.3

1.9

1.85

3.65

0.015

0.03

0.008

0.02

0.4

0.5

0.2

　　
热处理制度
　　热轧棒材、锻制棒材、锻件：1090℃，保温2小时，水冷+850℃保温4小时+750℃保温24小时空冷。
　　转动件用热轧棒材、锻制棒材、锻件：1120℃，保温2小时，水冷+850℃保温4小时+750℃保温24小时空冷。

密度：8.1

GH2761合金铸态安排中η相的溶解及分散

GH2761合金是一种Fe-Ni-Cr基变形高温合金，具有屈从强度高、归纳功能优异、安排稳定等明显优点，可在700~750℃运用。GH2761合金的合金化程度较高，其间Ti含量高达3.20%~3.65%，合金偏析倾向较大。在工业生产中，为了更好地满意产品要求，往往通过扩展铸锭直径来到达使用需求，而铸锭直径添加后又会进一步促进元素的微观偏析。在GH2761合金中，Ti元素的微观偏析易在枝晶间构成低熔点的n-Ni，Ti相，其自身既无强化作用，而又要消耗一部分Y'相，因而该相会下降合金的强度和塑性(”。本文对CH2761合金铸锭安排中的n-Ni，Ti相进行了研讨。

实验材料及办法
首先在VIM+VAR锻炼的GH 2761合金重熔铸锭头部切取铸态锭作为实验料，在实验料的铸锭中心区域附近取样，经不同的加热温度和保温时刻后水淬，用金相显微镜和扫描电镜观察铸态试样中介Ni，Ti相描摹的变化，用能谱仪剖析偏析元素散布。

2实验成果及剖析
2.1
铸态安排中的m相高倍观察标明，铸锭由边缘到心部，枝晶安排越来越发达，微观偏析程度逐渐添加。

2.2 m相的溶解是铸态试样在1160℃保温30min后的水淬安排，可以看到n-Ni，Ti相现已开端产生了显着的溶解痕迹。n-Ni，Ti相变得残缺不全，在其周围附近还构成了一个白色的富Ti分散区。在1160℃下随保温时刻的延伸，n-Ni，Ti相将逐渐回为铸锭心部的铸态安排，以白色的枝晶干为主；黑色区域为枝晶间。图1(b)显示了GH2761合金铸锭心部枝晶间的安排，不规则状的白色n-Ni，Ti相为凝结完毕前的液态分出相，互相平行的直板条状m-Ni，Ti相为凝结完毕后的固态分出相。依据曩昔的研讨[4]，如果不考虑杂质元素的影响，GH2761合金的凝结完毕反应为L→(y+m-Ni，Ti)，即最终剩余的少量液体以分出n-Ni，Ti
相来完毕凝结。溶消失。观察标明，1160℃下加热，m-Ni，Ti相溶解非常敏捷，如图3(a)所示，保温2h已根本溶解。如图3(b)所示，1160℃保温5h现已使枝晶间分出的m-Ni，Ti相彻底溶解，晶界彻底暴露出
来。在1160℃下保温时刻延伸至40h，均未发现任何熔化的痕迹。在1170℃下保温10~80h，也均没有发现引起部分-Ni，Ti相熔化的现象。是铸态试样在1180℃保温30min后
的水淬安排，m-Ni，Ti相呈团聚状细密地分出，其与n-Ni，Ti相在铸态下的分出形状显着不同。剖析认为，n-Ni，Ti相在1180℃下加热现已被熔化并在部分构成小的熔池，因为该熔池富Ti，在水淬过程中又从头分出了具有快冷特征的细小n-Ni，Ti相安排。即铸态试样在1180℃下加热30min部分就现已开端熔化。铸态安排中的低熔点相决定了合金的初始熔点，以上成果标明，GH2761合金铸态试样中因为低熔点n-Ni，Ti相的存在，其初始熔化温度在1180℃。要消除m-Ni，Ti相以改进其铸态安排，就
必须在低于1180℃的温度下进行n-Ni，Ti相的回溶。结合以上的实验成果，低于m-Ni，Ti相初熔温度20℃，即在1160℃下进行m-Ni，Ti相的回溶是合适的。

2.3 mN i， Ti相偏析的消除
要彻底消除铸态安排中的m-Ni，Ti相的偏析，除了使其彻底回溶外，还需要使其偏析的Ti元素分散均匀。GH2761合金铸态安排的凝结偏析首要表现为Ti元素的枝晶间偏析，沿笔直横穿晶界的直线定点测定Ti元素含量的变化，可以反映元素
偏析的变化。
在1160℃下保温5h处理，虽然n-Ni，Ti相现已全部溶人基体，但晶界处的Ti元素偏析依然非常明显。在1160℃下随着保温时刻的延伸，偏析程度有所改进，保温时刻延伸至40h，跨越晶界的Ti含量变化明显下降，但仍表现出必定程度的偏析。因而，在1160℃下保温完结m-Ni，Ti相的彻底回溶，但偏析的Ti元素分散作用欠安。依据以上的实验成果，在1160℃下保温使m-Ni，Ti相彻底回溶基体并进行部分分散，从而提高合金熔点；然后在1190℃下保温，提高偏析元素分散的作用。如图4(c)所示，先在1160℃下保温20h，再经1190℃加热保温30h后，Ti元素偏析根本消除。

3结论
(1)GH2761合金铸态安排中的低熔点m-Ni，Ti相在1160℃和1170℃下溶解非常敏捷，随保温时刻的延伸，m-Ni，Ti相均能彻底回溶；而在1180℃下m-Ni，Ti相产生部分熔化现象。
(2)GH2761合金铸态安排在1160℃下随保温时刻延伸，跨越晶界的Ti含量变化明显下降，但仍表现出必定程度的偏析；在1160℃下m-Ni，Ti相回溶后，再经1190℃下高温分散，n-Ni，Ti相的回溶及Ti元素分散较充沛，其偏析根本消除。

GH2761合金铸态安排中η相的溶解及分散

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