K417G合金凝固過程

研究了B含量對K417G合金凝固過程中相析出以及鑄態(tài)組織和力學(xué)性能的影響。

研究不僅證實(shí)了B顯著促進(jìn)元素偏析以及凝固后期(γ+γ')共晶析出,還發(fā)現(xiàn)B對K417G合金凝固早期基體γ相的析出和長大具有明顯影響。B降低基體γ相的析出溫度,抑制γ相的形核,并阻礙γ相生長。

當(dāng)B含量低于0.036%時(shí),由于B降低γ相形核率,導(dǎo)致K417G合金的晶粒組織隨B含量增加明顯粗化。當(dāng)B含量增加至0.060%時(shí),盡管B仍然降低γ相形核率,但由于其阻礙γ相枝晶的早期生長,使熔體內(nèi)部過冷度升高,局部發(fā)生晶粒細(xì)化。

B對K417G合金力學(xué)性能的影響決定于硼化物的晶界析出形態(tài),當(dāng)B含量低于0.036%時(shí),硼化物以顆粒狀在晶界析出并對晶界產(chǎn)生強(qiáng)化作用,合金的900℃拉伸性能和900℃、315 MPa持久性能隨B含量的增加而顯著提高。

當(dāng)B含量達(dá)到0.060%時(shí),共晶態(tài)硼化物在(γ+γ')前沿析出,導(dǎo)致共晶態(tài)硼化物與(γ+γ')的界面顯著弱化,拉伸和持久性能顯著降低。