晶粒细化剂对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响

作者：李子航; 喻石亚; 郑行; 刘锋; 吴凯西; 谭黎明; 谭诗薪; 郝新; 黄岚^*

来源：精密成形工程, 2021, 13(01): 127-132.

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2021.01.017

• 高温合金
• 精密铸造
• 持久性能

目的探索不同浇注温度下晶粒细化剂添加的有无对K403合金返回料微观组织及持久性能的影响,并建立合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的关系。方法通过调整浇注温度及晶粒细化剂的有无制备了8组合金,并进行了微观组织表征与高温持久性能测试。结果晶粒细化剂的加入对K403合金的晶粒组织有细化作用,在较高浇注温度下的细化作用更为显著;晶粒细化剂的加入对碳化物的形貌、分布及尺寸没有明显影响;晶粒细化剂的加入使合金在1420℃和1460℃浇注温度下的持久寿命降低,1490℃和1520℃浇注温度下的持久寿命提高;不加晶粒细化剂、1420℃下浇注获得的合金具有最优持久性能。结论建立了合金的浇注工艺与微观组织和持久性能的对应关系,并探寻了细化剂对合金持久寿命的影响机制:晶粒细化剂的加入配合较低的浇注温度获得了细晶组织,使晶界上的碳化物密度过高,晶界成为裂纹源,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较短;晶粒细化剂的加入配合较高的浇注温度获得了具有适中尺寸的晶粒,在一定的晶界强化作用下,合金的持久寿命相比不添加晶粒细化剂较长。

• 单位
  中国航发南方工业有限公司; 中南大学