电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 钢铁研究总 院高温材料研究所 ， 北京 ，０ ０ １ １０ ８ ） 摘 要 ： 近 年 来 电 渣 重 熔 高 温 合 金 凝 固组 织 控 制 的 研 究进 展 情 况做 了总 结 和 归 纳 ， 对 包括 重 熔 精 炼 过 程 、 固 过 凝
程 、 值 模 拟 研 究 的进 展 情 况 ， 及 近 年 来发 展 起 来 的 控 制 熔 池 形 状 的新 工 艺 新技 术 ， 双 电流 回路 电 渣 重 熔 技 术 、 数 以 如 电渣 重 熔 连 续 定 向 凝 固技 术 等 。
（Ｓ ） Ｅ Ｒ或者真空 电弧重熔 （Ａ ） Ｖ Ｒ双联工艺 ， 对于质量
要 求 较 高 的需 采 用 ＶＭ＋ Ｓ Ｖ Ｉ Ｅ Ｒ＋ ＡＲ三 联 工艺 生 产 。 高 温 合金 的重熔 精 炼 工艺 （Ｓ Ｅ Ｒ和 Ｖ Ｒ 的共 同点 是 Ａ ） 熔 炼 和凝 固均在 水 冷铜 结 晶 器 内完 成 ， 免 了耐 火 避
第 ｌ卷 ７
总第 ６ 期 ８
特钢技术
Ｓ ｅ ｉｌ ｔｅ ｃ ｏ ｌｇ ｐ ｃａ ｅ ｌ Ｓ Ｔｅ ｈ ｎ ｏ ｙ
Ｖｏ．７６ ） １１ （８
２ １ ． ． ０ １Ｎｏ ３
２ １ 年第 ３ ０１ 期
电渣 重 熔 高 温 合 金 凝 固组 织 控 制 的 研 究 进 展
陈希春 任昊 付锐 冯涤
（Ｓ － Ｄ ） Ｅ Ｒ Ｃ Ｓ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｒ， ｏ ｉ ｉ ｉ ｇＳ ｒ ｃ ｕ ｅ Ｎｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｙ ｒ ｓ ＥＳ Ｓ ｌ ｆ ｎ ｔ ｔ ｒ ， ｍｅ ｉ ｌ ｍｕ ａ ｉ ｄ ｙ ｕ ｃ Ｓ ｏ
引 言
高温合金是为满足现代航空航 天技术 的要求 而发展起来的高温结构材料。现代 航空航 天飞行 器要求速度更快 、 效率更高 、 控制更加灵活 ， 这就要 求其动力 装置 一发动机能够 提供更强 大的动力 。
靠性。
铸 态 组 织 的不 均 匀 性 导 致 了性 能 的 很 大 差 别 ， 在 ６０ｏ温 度 下 ， ５ Ｃ 平行 于柱 状 晶方 向 的试 样 要 比垂 直 于 柱 状 晶方 向的 破 断 次数 高 ２ ３ ， ～ 倍 比沿 厚 度 方 向 的试 样 破 断 次 数 高 ７ ８ ， 状 晶 与 中心 等 轴 晶 交 ～倍 柱
提高发动机动力最有效的方法是提 高发动机的涡 轮进 口温度 ， 要求 其 主要 热 端 部件 具 有 更 高 的使用
温度 和 高 温性 能 。 为 了 提 高合 金 的 高 温强 度 和使 用 温 度 ， 温合 金 中强 化 元 素 含 量 不 断 增 加 。 分 高 成 也越 来 越 复 杂 ， 致 铸 锭 中元 素 偏 析 越 来 越 严 重 ， 导 热加工性 能变得很 差 ， 以致 于 很 难 进 行 热 加 工 变 形 ， 够进 行热 加 工 变形 的也不 能 保证 最 终 组织 的 能 均匀 性 ， 就 会影 响高 温合 金 部件 的使 用 寿命 和可 这
Ｓｕｐｅ ａ ｌ ｙ ｄｕｒ ｎｇ ＥＳＲ ｏ ｅ ｓ ｒ ｌｏ ｉ Ｐｒ ｃ ｓ
Ｃｈ ｎ Ｘｉ ｈ ｎ， ｎ Ｈａ ， ｕ Ｒｕ ， ｎ ｅ ｃ ｕ Ｒｅ ｏ Ｆ ｉ Ｆｅ ｇ Ｄｉ
（ ｅ ａ ｍ ｎ Ｈ ｇ ｅ ｐ ｒ ｕｅ ｔ ｉｌｏ ＣＳ ＩＢ ｉｎ ，０ ０ １Ｃ ｉａ Ｄ ｐ ｒ ｅｔ ｆ ｉｈ ｍ ｅａ ｒ ｅ ａ ｆ ＩＲ ， ｅ ｉｇ １０ ８ ， ｈｎ ） ｔ ｏ Ｔ ｔ Ｍａ ｒ ｓ ｊ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｄ ａ ｃ ｆｓ ｌ ｉ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｔｏｌ ｇ ｏ ｕ ｅａ ｌｙ ｒ ｍｅ ｅ ｙ ｅ ｅ ｔ ｓａ ｕ ｉ ｇ ｒ ｃ ｎ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ａ ｖ ｎ ｅ ｏ ｏ ｉ ｆ ｄ ｓｒ ｃｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｆｓ ｐ ｒ ｌ ｅ ｈ ｄ ｂ ｌ ｃｒ ｌ ｇ ｄ ｒｎ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｉ ｏ ｏ ｙ ａ ｓｗ ｓｓ ｍｍａ ｉｅ ， ｈ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｕ ｒ ａ ｄ ｌ ｇｄ ｒ ｇＥＳ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｎ ｗ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｃ ｎ ｌ－ ｅ ｒ ａ ｕ ｒ ｄ ｗ ｉｈ ｉ ｃ ｕ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｍｅ ｉ ｌ ｚ ｏｎ ｃ ｍｏ ｅ ｉ ｕ ｉ Ｒ ｒ ｃ ｓ ， ｎ ｅ ｒ ｃ ｓ ｄ ｔ ｈ ｏ ｏ ｎ ｎ ａ ｅ ｇ ｆｍｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｏ ｔｏｌ ｇ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｒ ｓ ｎ ｉ ｇ ａ ｗ ｉ ｕ ｔＥ Ｒ ａ ｄ ＥＳ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｉ ｃ ｉｎ ｌｓ ｌ ｉ ｃ ｔ ｎ Ｙ ｏ ｌ ｎ ｏ ｌｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｎ ｒ ｃ ｎ ａ ｓｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｓｔ ｏ ｃ ｒ ｉ Ｓ ｎ Ｒ ｏ ｔ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ａ ｏｉ ｆ ａ ｉ ｉ ｉ ｙ ｎ ｃ ｎ ｅ ｏ ｄｉ ｏ
关键词 ： 电渣 重 熔 ； 固组 织； 值模 拟 Baidu Nhomakorabea 数
中图分类号 ： Ｆ ４ 文献 标识码 ： 文章编号 ：６ ４ ０ ７ （０ １ ０ — ０ — ４ Ｔ １ Ａ １７ — ９ １２ １ ）３ ０ １ ０
Ｒｅ ｅ ｅ ｅｏ ｃ ｎｔＤ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆＳ ｌｄｉｉ ｄ Ｓｔ ｕｃ ｕｒ ｎｔ ｏ ｌｎｇ ｏ ｎｔｏ ｏ ｉ ｆ ｅ ｒ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｌｉ ｆ
材料的污染 ， 提高合金 的纯净度 ， 并且采用控制凝 固技术 ， 改善 了合金的铸态组织 。重熔精炼铸锭的 凝固组织对于高温合金后续的热变形加工性能 、 热
变 形后 组 织 的均 匀 性都 着 直接 的影 响 。李 正邦 等
在 电渣 熔 铸 涡轮 盘 的研 究 中也得 到 了类 似 的结 论 ，
程 、 值 模 拟 研 究 的进 展 情 况 ， 及 近 年 来发 展 起 来 的 控 制 熔 池 形 状 的新 工 艺 新技 术 ， 双 电流 回路 电 渣 重 熔 技 术 、 数 以 如 电渣 重 熔 连 续 定 向 凝 固技 术 等 。
（Ｓ ） Ｅ Ｒ或者真空 电弧重熔 （Ａ ） Ｖ Ｒ双联工艺 ， 对于质量
要 求 较 高 的需 采 用 ＶＭ＋ Ｓ Ｖ Ｉ Ｅ Ｒ＋ ＡＲ三 联 工艺 生 产 。 高 温 合金 的重熔 精 炼 工艺 （Ｓ Ｅ Ｒ和 Ｖ Ｒ 的共 同点 是 Ａ ） 熔 炼 和凝 固均在 水 冷铜 结 晶 器 内完 成 ， 免 了耐 火 避
第 ｌ卷 ７
总第 ６ 期 ８
特钢技术
Ｓ ｅ ｉｌ ｔｅ ｃ ｏ ｌｇ ｐ ｃａ ｅ ｌ Ｓ Ｔｅ ｈ ｎ ｏ ｙ
Ｖｏ．７６ ） １１ （８
２ １ ． ． ０ １Ｎｏ ３
２ １ 年第 ３ ０１ 期
电渣 重 熔 高 温 合 金 凝 固组 织 控 制 的 研 究 进 展
陈希春 任昊 付锐 冯涤
（Ｓ － Ｄ ） Ｅ Ｒ Ｃ Ｓ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｒ， ｏ ｉ ｉ ｉ ｇＳ ｒ ｃ ｕ ｅ Ｎｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ ｙ ｒ ｓ ＥＳ Ｓ ｌ ｆ ｎ ｔ ｔ ｒ ， ｍｅ ｉ ｌ ｍｕ ａ ｉ ｄ ｙ ｕ ｃ Ｓ ｏ
引 言
高温合金是为满足现代航空航 天技术 的要求 而发展起来的高温结构材料。现代 航空航 天飞行 器要求速度更快 、 效率更高 、 控制更加灵活 ， 这就要 求其动力 装置 一发动机能够 提供更强 大的动力 。
靠性。
铸 态 组 织 的不 均 匀 性 导 致 了性 能 的 很 大 差 别 ， 在 ６０ｏ温 度 下 ， ５ Ｃ 平行 于柱 状 晶方 向 的试 样 要 比垂 直 于 柱 状 晶方 向的 破 断 次数 高 ２ ３ ， ～ 倍 比沿 厚 度 方 向 的试 样 破 断 次 数 高 ７ ８ ， 状 晶 与 中心 等 轴 晶 交 ～倍 柱
提高发动机动力最有效的方法是提 高发动机的涡 轮进 口温度 ， 要求 其 主要 热 端 部件 具 有 更 高 的使用
温度 和 高 温性 能 。 为 了 提 高合 金 的 高 温强 度 和使 用 温 度 ， 温合 金 中强 化 元 素 含 量 不 断 增 加 。 分 高 成 也越 来 越 复 杂 ， 致 铸 锭 中元 素 偏 析 越 来 越 严 重 ， 导 热加工性 能变得很 差 ， 以致 于 很 难 进 行 热 加 工 变 形 ， 够进 行热 加 工 变形 的也不 能 保证 最 终 组织 的 能 均匀 性 ， 就 会影 响高 温合 金 部件 的使 用 寿命 和可 这
Ｓｕｐｅ ａ ｌ ｙ ｄｕｒ ｎｇ ＥＳＲ ｏ ｅ ｓ ｒ ｌｏ ｉ Ｐｒ ｃ ｓ
Ｃｈ ｎ Ｘｉ ｈ ｎ， ｎ Ｈａ ， ｕ Ｒｕ ， ｎ ｅ ｃ ｕ Ｒｅ ｏ Ｆ ｉ Ｆｅ ｇ Ｄｉ
（ ｅ ａ ｍ ｎ Ｈ ｇ ｅ ｐ ｒ ｕｅ ｔ ｉｌｏ ＣＳ ＩＢ ｉｎ ，０ ０ １Ｃ ｉａ Ｄ ｐ ｒ ｅｔ ｆ ｉｈ ｍ ｅａ ｒ ｅ ａ ｆ ＩＲ ， ｅ ｉｇ １０ ８ ， ｈｎ ） ｔ ｏ Ｔ ｔ Ｍａ ｒ ｓ ｊ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｄ ａ ｃ ｆｓ ｌ ｉ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｔｏｌ ｇ ｏ ｕ ｅａ ｌｙ ｒ ｍｅ ｅ ｙ ｅ ｅ ｔ ｓａ ｕ ｉ ｇ ｒ ｃ ｎ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ａ ｖ ｎ ｅ ｏ ｏ ｉ ｆ ｄ ｓｒ ｃｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｆｓ ｐ ｒ ｌ ｅ ｈ ｄ ｂ ｌ ｃｒ ｌ ｇ ｄ ｒｎ ｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｉ ｏ ｏ ｙ ａ ｓｗ ｓｓ ｍｍａ ｉｅ ， ｈ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｕ ｒ ａ ｄ ｌ ｇｄ ｒ ｇＥＳ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｎ ｗ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｃ ｎ ｌ－ ｅ ｒ ａ ｕ ｒ ｄ ｗ ｉｈ ｉ ｃ ｕ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｍｅ ｉ ｌ ｚ ｏｎ ｃ ｍｏ ｅ ｉ ｕ ｉ Ｒ ｒ ｃ ｓ ， ｎ ｅ ｒ ｃ ｓ ｄ ｔ ｈ ｏ ｏ ｎ ｎ ａ ｅ ｇ ｆｍｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｏ ｔｏｌ ｇ ｉ ｅ ｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｒ ｓ ｎ ｉ ｇ ａ ｗ ｉ ｕ ｔＥ Ｒ ａ ｄ ＥＳ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｉ ｃ ｉｎ ｌｓ ｌ ｉ ｃ ｔ ｎ Ｙ ｏ ｌ ｎ ｏ ｌｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｎ ｒ ｃ ｎ ａ ｓｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｓｔ ｏ ｃ ｒ ｉ Ｓ ｎ Ｒ ｏ ｔ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ａ ｏｉ ｆ ａ ｉ ｉ ｉ ｙ ｎ ｃ ｎ ｅ ｏ ｄｉ ｏ
关键词 ： 电渣 重 熔 ； 固组 织； 值模 拟 Baidu Nhomakorabea 数
中图分类号 ： Ｆ ４ 文献 标识码 ： 文章编号 ：６ ４ ０ ７ （０ １ ０ — ０ — ４ Ｔ １ Ａ １７ — ９ １２ １ ）３ ０ １ ０
Ｒｅ ｅ ｅ ｅｏ ｃ ｎｔＤ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆＳ ｌｄｉｉ ｄ Ｓｔ ｕｃ ｕｒ ｎｔ ｏ ｌｎｇ ｏ ｎｔｏ ｏ ｉ ｆ ｅ ｒ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｌｉ ｆ
材料的污染 ， 提高合金 的纯净度 ， 并且采用控制凝 固技术 ， 改善 了合金的铸态组织 。重熔精炼铸锭的 凝固组织对于高温合金后续的热变形加工性能 、 热
变 形后 组 织 的均 匀 性都 着 直接 的影 响 。李 正邦 等
在 电渣 熔 铸 涡轮 盘 的研 究 中也得 到 了类 似 的结 论 ，