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耐热钢铸造,耐磨钢基铸造合金含碳
镍基铸造合金含碳较高.如IN 100含'c可在0.15-0.200,这有利于提高合金的流动性。耐磨钢同时,形成
碳化物起强化作用.但碳含不能太高,否则形成过多的,变成夹杂物降低合金性能
K17(或INI00)合金体态组织中,主要有7117十y共晶,Tic和M,B,相。
铝、钦含t高,合金中71相达64%以上.还有钻、铬、相进行固溶强化。擂注意的是,高铝、钦合金由于VI相析
出, 71中的含铬、钻、相又低,这势必增加Y固溶体中钻、铬.、相的含量,以致使合金有形成口相的可能,
所以镶合金中铝、钦的加入量要限制。 ·格在合金中的加入云与其他元素尤其是(AI+Ti)的含童有关。 越离
,格的加入就越低。否则合金组织不稳定就会出现,相。
下面以K17为例说明铸造组织一般特点。图5-1是以K17合金为基础的假想平衡图.合金的液相线是12950,固
相线是12451C。在 1295-1245℃之间进行L-Y+Y'共晶反应。合金中初生的Y'相即 Y共晶是通过共晶或包晶反应
从相中析出的。当合金中MA1十Ti 超过9--10%即可出现这反应,但在较快凝固条件下(Al +Ti)含量在 9%以
下也可能出现共晶,不过这种共晶组织在高温长期退火中会被溶解。
在结晶完了后,随着温度的降低丫成为过饱和,并将析出丫相,这就是二次Y'相,即弥散分布的Y,强化
实际过程中,凝固过程不可能是平衡状态的。当液态合金结晶开始后,液相成分沿着液相线变化,y
的成分沿固相线变化,这样先后结晶的y 成分不同.先结晶的y基体(即晶轴)含铝、钦低一些.后结晶出的r基体
即枝晶间铝、钦多些,这些元素的偏析不能通过扩散来消除。因此,在随后冷却过程中y析出y,,在枝晶间富
铝、杖区析出多些,晶轴少些,这种y相的不均匀析出即树枝状偏析.
在凝固后期,剩余的合金液中铝、钦含盆不断的提高。同时从液相中析出的r固溶体低铝、钦,而y固溶体
长大的前沿液态合金便富集了较多的铝、钦,并且首先达到了共晶反应成分即进行共晶反应。由于共晶反应结
果,在外沿贫铝、钦,这种元素偏析叫共晶反应偏析。
镍荃铸造合金在热处理过程中,)'+Yt共晶也是不能溶解的,合金仍然保持铸造树枝状组织,所以,同样
成份的合金铸造状态要比变形状态合金持久性能要高,这主要是铸造组织偏析作用和晶界减少的缘故.
镍基铸造合金钨多偏析在晶轴。而铬、铂、钦在晶间偏析多些。由于钦的偏析作用,在7前沿富集较多钦
,促进了TiC的形成。如果TiC 过多集中成了杂质,降低合金性能.同时钦多,合金Y十r共晶成大块的团状析出
会损害合金性能。所以高c下使用的镍基合金钦远小于铝或不加钦.
铬、铝、钦又是形成。相元素,它们偏析在枝晶间或Y+Y'外沿。因此,局部地区可能析出6相。细晶铸造
合金比粗大的铸造合金容易生成TCP相.变形合金成份是比较均匀的,只是在晶界局部地区有些差别,相比之下
还是小的,所以铸造合金比变形合金容易产生TCP相.