線性電磁攪拌作用下Incoloy825高溫合金凝固行為的研究.pdf

1、Incoloy825高溫合金具有優(yōu)異的高溫綜合力學(xué)性能、良好的抗氧化性、抗熱腐蝕性、抗疲勞性以及抗斷裂韌性，因而廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、交通運(yùn)輸、化工等各個工業(yè)領(lǐng)域，成為了工業(yè)建設(shè)不可或缺的重要金屬材料。隨著Incoloy825合金需求量的大幅增加，連鑄技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)其大批量生產(chǎn)的首選。電磁攪拌技術(shù)作為連鑄生產(chǎn)中最重要的技術(shù)手段，使其在高溫合金的連鑄生產(chǎn)中應(yīng)用成為必然。因此，本文以高溫合金Incoloy825為研究對象，采用電磁攪拌技

2、術(shù)與單側(cè)水冷條件下的模鑄工藝相結(jié)合，模擬Incoloy825高溫合金的電磁連鑄工藝，通過對線性電磁攪拌器磁場的測試與電磁力的解析，電磁攪拌作用下Incoloy825高溫合金澆鑄實(shí)驗(yàn)及其宏觀與微觀凝固組織、析出物、元素偏析等的檢驗(yàn)與分析，對線性電磁攪拌作用下Incoloy825高溫合金的凝固行為進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。得到以下結(jié)論:
　　(1)無電磁攪拌作用下Incoloy825合金鑄坯橫縱截面的柱狀晶都很發(fā)達(dá)，中心等軸晶比例只有16.7

3、％，晶粒尺寸約為0.58mm，中心處一次枝晶臂間距約為265.8μm，中心處二次枝晶臂間距約為93.4μm;施加電磁攪拌作用后，Incoloy825合金鑄坯中柱狀晶大幅減少且生長方向發(fā)生傾斜，電流強(qiáng)度為300A時晶粒尺寸為0.21mm，中心處一次枝晶臂間距約為215.4μm，中心處二次枝晶臂間距約為74.6μm，枝晶組織得到細(xì)化。當(dāng)提高冷卻速度后，中心等軸晶比例略微下降，晶粒尺寸細(xì)化，二次枝晶臂間距變小。
　　(2)有、無電磁攪拌

4、作用下Incoloy825合金的析出物均為TiN，其中包括含芯和不含芯兩種類型的TiN，含芯的TiN核心主要成分為Al2O3。TiN形狀為方形或多邊形。無電磁攪拌作用下Incoloy825合金鑄坯中心處TiN數(shù)量約為8.97×10-4個/μm2，尺寸約為11.9μm2;施加電磁攪拌作用后Incoloy825合金鑄坯中心處TiN數(shù)量約為4.29×10-4個/μm2，尺寸約為9.1μm2。析出物分布變的均勻，尺寸變小。當(dāng)提升冷卻速度后，Ti