闵志先沈军熊义龙王伟杜玉俊刘林傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00015
采用液态金属冷却(LMC)定向凝固结合液淬法, 在温度梯度(G)为250 K/cm, 凝固速率(V)为2-400 μm/s的条件下系统研究了镍基高温合金DZ125的固/液界面形态、胞/枝晶间距及MC碳化物形态. 随着V的增大, 界面形态经历了浅胞状→深胞状→粗枝晶→细枝晶的转变. 一次胞晶间距随着V的增大而增大, 当V=5 μm/s时, 固/液界面达到胞-枝转变点, 且一次枝晶间距达到最大值. 当V≧10 μm/s时, 一次枝晶间距和二次枝晶间距随着V的增大而减小. MC碳化物生长形态随着V的增大由胞-枝转变点的八面体依次向骨架状、汉字体状、细小枝晶转变. 分析表明, 一次枝晶间距与Trivedi模型和Ma模型吻合较好, 同时, 低速下(V≦50 μm/s)一次枝晶间距与Hunt-Lu模型吻合得很好, 但高速时发生了明显的偏差. 通过非线性拟合得到一次枝晶间距和二次枝晶间距与V分别满足λ1=314.6V-0.24±0.02和λ2=97.76V-0.33±0.01. MC碳化物在凝固中后期由液相析出, 其形态主要受到固/液界面形态和V的影响.
关键词:
镍基高温合金
,
directional solidification
,
microstructure
,
dendritic spacing
