發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 13:26

　　 鎳基高溫合金具有優(yōu)異的熱硬性、熱疲勞性、抗蠕變疲勞特性、熱穩(wěn)定性及耐腐蝕性能夠應(yīng)用于極端高溫的環(huán)境中,在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件中有著廣泛應(yīng)用。大多數(shù)的高溫合金都采用真空感應(yīng)熔煉方式進(jìn)行一次熔煉。很多種高溫合金中都以Ni、Cr及Co三種元素為主元素,W作為一種強(qiáng)化元素在高溫合金中應(yīng)用廣泛。Ni、Cr和Co單質(zhì)隨著純度的提高,價(jià)格越來越貴,運(yùn)用電子束提純Ni-Cr-Co三元合金代替高純度的Ni、Cr、Co單質(zhì)應(yīng)用于熔煉中,可以降低熔煉的成本,電子束具有很強(qiáng)的提純合金的能力,但是對(duì)于電子束精煉提純過程中元素的揮發(fā)性為研究較少;W為熔點(diǎn)最高的元素,在熔煉過程中,會(huì)極大地提高熔煉難度,且容易發(fā)生W元素偏聚、成分分布不均勻的現(xiàn)象,合金鑄錠的冶金質(zhì)量較差、熔煉成本高�；谏鲜鲞@些問題,本論文通過電子束制備提純Ni-Cr-Co三元合金,分析精煉過程中Ni、Cr和Co元素的揮發(fā)性為,包括合金成分的變化、元素的揮發(fā)速率、熔體表面的平均溫度以及質(zhì)量損失率等。并對(duì)電子束精煉FGH4096母合金的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過電子束制備Ni-W合金,運(yùn)用Ni-W合金代替W,應(yīng)用于電子束單聯(lián)制備FGH4096母合金,對(duì)FGH4096母合金鑄錠的主成分、顯微組織以及宏觀元素分布進(jìn)行檢測(cè)分析。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得到結(jié)論:電子束精煉Ni-Cr-Co三元合金過程中,Ni元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,Cr元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,Co元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大。與Ni和Co相比,Cr元素的質(zhì)量損失最大,是精煉過程中需要被控制的元素;在15kW的電子束精煉功率下,精煉過程中熔體表面的平均溫度為1980.4K。利用該溫度計(jì)算得到的Ni、Cr和Co三種元素在電子束精煉過程中的質(zhì)量損失率與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好;通過Ni-Cr-Co三元合金的揮發(fā)規(guī)律,對(duì)FGH4096母合金電子束精煉過程中Ni、Cr、Co三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化進(jìn)行了準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值符合較好。運(yùn)用Ni-W合金代替W單質(zhì),可以解決因W熔點(diǎn)過高導(dǎo)致在熔煉過程中原料燒損嚴(yán)重的問題;電子束單聯(lián)制備的FGH4096母合金的橫截面組織主要分為底層細(xì)晶區(qū)、中部柱狀晶區(qū)和頂部大晶粒區(qū)三個(gè)區(qū)域。在合金鑄錠的橫截面的橫向以及縱向上,除Ti外其他元素分布上都比較均勻。Ti含量由鑄錠中心至邊緣處逐漸降低、由鑄錠中心底部至頂部逐漸升高的趨勢(shì)。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TG132.3;TF804

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本文編號(hào)：2807634