什么是合金材料热控制方法?

2021-05-10 15:27:45 45

     合金材料生产的热控制方法又称控制参数法、快速冷凝法或快速冷却法。其原理是严格控制熔体合金的浇注温度、壳体预热温度和熔体过热温度,使其尽可能低,增加合金凝固过程的过冷度,增加晶核和形核率,使铸件以同步凝固的方式结晶,缩短合金的凝固时间,限制晶粒长大,获得细小的等轴晶。

小叶轮整体铸造采用合金材料公司开发的常规细晶铸造工艺,使叶轮厚轮毂晶粒细小,避免了普通熔模铸造工艺产生的粗晶,具有良好的低周疲劳性能,满足设计要求。然而,薄叶片保持了传统铸件的抗蠕变性能。关键是铸造温度应控制在合金熔点+40F,型壳温度应选择1100℃, 而合金熔体的过热温度应尽可能低,以保证合金处于熔化状态,不将全部碳化物熔化到溶液中,作为后期凝固的结晶核心。采用该工艺铸造的in713c和marm247合金叶轮的晶粒度为ASTM的1~2级,疲劳寿命提高了2~4倍。这是一种典型的细晶铸造热控工艺。

上世纪80年代初,一些合金材料公司开发了两种细晶铸造工艺:一种是GX合金材料工艺,用于生产整体铸造叶轮,晶粒可以细化到astm0级;另一种是MX合金材料加工,也属于热控制方法。该工艺可使铸坯的晶粒尺寸达到astm3~5,组织和化学成分均匀,保证了铸坯不需大方坯操作即可直接锻造。许多镍基高温合金(如merl76、C103和IN718)的MX预制件具有很好的延展性。经等温锻造和热模锻,预制件厚度可达80%,无裂纹。该方法生产的整体叶轮效果优于GX工艺。