IN718鎳基高溫合金是航空航天、電力能源、國(guó)防科技等領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)材料。伴隨新型重大裝備的大型化、一體化和高性能化發(fā)展趨勢(shì),各行業(yè)對(duì)高品質(zhì)大尺寸IN718鑄錠母材的需求日趨迫切。IN718合金化程度較高,在鑄錠凝固過程中,其組織結(jié)構(gòu)最主要的問題就是由于溶質(zhì)再分配而引起的成分不均勻性,由此引發(fā)凝固偏析,從而對(duì)后續(xù)熱加工性能以及最終產(chǎn)品的力學(xué)性能造成不利影響。隨著生產(chǎn)直徑不斷擴(kuò)大,鑄錠內(nèi)部冷速大幅降低,此時(shí)合金所表現(xiàn)出的凝固特性也不同于常規(guī)情況。因此,明確并掌握IN718合金在緩慢冷卻條件下組織、結(jié)構(gòu)、成分等凝固和偏析行為的變化規(guī)律是成功制備大錠型合金母材的根本研究方向和主要內(nèi)容目標(biāo)。本課題依托國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目（No.U1560203）,主要針對(duì)低冷速凝固狀態(tài)下IN718合金的凝固特性和偏析行為開展系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究工作。擬通過實(shí)驗(yàn)手段和理論分析在某種程度上反映出大型IN718電渣錠在凝固過程中的一般特征,完善合金凝固及偏析行為的基礎(chǔ)理論,揭示鑄錠向大型化發(fā)展的瓶頸因素,豐富相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)認(rèn)識(shí),為后續(xù)科研工作以及實(shí)際制備高品質(zhì)、大尺寸IN718電渣錠提供借鑒和參考... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?ＩＮ７１８合金經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后的常規(guī)組織Ｉ１５）??

?電渣重熔大型ＩＮ７１８鎳基合金鑄錠凝固和偏析行為基礎(chǔ)研究???但沖擊初性顯著下降。５相的溶解溫度區(qū)間為９８０？１０３７°Ｃ，在低于其溶解溫??度以下進(jìn)行固溶處理，合金中原本存在的Ｓ相能夠有效控制晶粒長(zhǎng)大，但是??如果合金中５相的數(shù)量大幅增多，則會(huì)明顯降低材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度??和持久性能。圖２－２給出了?ＩＮ７１８合金中不同類型主要析出相的析出－溫度－??時(shí)間（Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－Ｔｉｍｅ，ＰＴＴ）曲線［１６］。??此外，在合金鑄錠或者焊縫組織中常常存在有害的Ｌａｖｅｓ相和ＭＣ型碳??化物［５，７，１６１。表２－２列出了上述ＩＮ７１８合金中主要組成相的化學(xué)式、晶體結(jié)構(gòu)??及點(diǎn)陣常數(shù)［｜，１７，１８］。??１１００???？ｊ〇〇〇?＿?Ｇｒａｉｎ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?６?，?????ｌ??Ｊ?７００?－?＼??６００?－?—?—＇???５００??１?＇?＊?＇?ｌ＿??０．１?１?１０?１００?１０００?１００００??Ｔｉｍｅ?／?ｈｏｕｒｓ??圖２－２?ＩＮ７１８合金中各相的ＰＴＴ曲線１１６１??表２－２?ＩＮ７１８合金主要相的晶體結(jié)構(gòu)及組成??￣?相?化學(xué)式?晶體結(jié)構(gòu)?點(diǎn)陣常數(shù)（ｒｎｎ）?＾??ｙ?—?面心立方（Ａｌ）?ａ＝０．３６１６??ｉ?Ｎｉ３（Ａｌ，Ｔｉ）?面心立方（ＬＩ２）?ａ＝０．３５８９??ｙ＂?Ｎｉ３Ｎｂ?體心四方（ＤＯ２２）?ａ＝０?３６２４??ａ＝０＿５１０６??５?Ｎｉ３Ｎｂ?正交晶系（ＤＯａ）?６＝０．４２５１??ｃ＝０．４５５６??Ｌａｖｅｓ

程度地控制??初始合金元素含量，所以目前高質(zhì)量的中、大型ＩＮ７１８合金毫無例外地采用??ＶＩＭ作為第一段冶煉工序［５５］，將ＶＩＭ鑄錠用作二次熔煉的電極錠，常見的??二次熔煉工藝有ＶＡＲ和ＥＳＲ。??１—絞盤：２?—爐料：??ｓ、３—閥門：４?—熔煉室：??５?—加料斗：６?—感應(yīng)器：??＾￣￣￣彈済：卸淀門：???１?９＿?淀模：１０—悶門：??，４?１?卜紐機(jī)構(gòu)；??Ｚ＇?ｖ，?／Ｖ?ＪＬ??９、－＇０?Ｖ?）?１３?—機(jī)械泵；??Ｊ１?１４—擴(kuò)敗泵??圖２－３真空感應(yīng)爐工作原理圖１５４１??２．３．２真空感應(yīng)＋真空自耗熔煉??ＶＩＭ＋ＶＡＲ雙聯(lián)工藝是將ＶＩＭ?—次熔煉澆注的電極錠在真空無渣條件下，??利用低電壓大電流將爐內(nèi)氣體電離后，在正負(fù)電極之間產(chǎn)生高溫電弧來熔化??自耗電極，熔化后的高溫合金液滴滴入水冷結(jié)晶器內(nèi)匯集成熔池，繼續(xù)獲得??－１２，??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3047010