钴基高温合金DZ40M的组织性能研究.pdf

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1、第22卷增刊矿冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember2013文章编号：1005-7854(2013)S0-0124—05钴基高温合金DZ40M的组织性能研究牛永吉’贾崇林’李崇巍范强史世凤(1．北京北冶功能材料有限公司，北京100192；2．北京科技大学，北京100083)摘要：对钻基定向凝固高温合金DZAOM的组织与性能进行了．研究，包括不同温度下的瞬时拉伸性能、980℃持久性能、700℃低周疲劳性能、1000℃恒温抗氧化性能等，并对合金组织、断口

2、等进行了金相分析。关键词：定向凝固；钴基高温合金；显微组织；力学性能；氧化中图分类号：TG146．15文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005~854．2013．z1．030DZ40M合金是近年来通过对传统X40合金进验方法执行GB／T13303。低周疲劳性能测试温度行微合金化(调整添加B、Al、Ti、Mo、Zr、Ta等)及应为700oC，试验执行国家标准GB／T15248—2008，应用定向凝固技术研制出的一种定向凝固钴基高温合变幅控制，对称三角波加载，应变速率(5～8)X金¨。该

3、合金比X40不仅具有更高的室温、高温强10／s，大气环境。切取不同状态的金相试样进行度及初熔温度，塑性也十分优异，室温下的延伸率大金相显微镜和扫描电镜观察分析。于25％(普通铸造x40合金小于15％)，而且使用2合金组织温度可提高45℃。传统X40合金成分(％)：c0．45—0．55、Cr24．5—26．5、W7．O0—8．O0、Ni9．502．1热力学平衡计算～11．50、B0．O1～0．02、Fe<2．0、Co余。DZ40M合我们就典型成分的DZ40M合金采用THERMO—金成分(％)：C0．45～

4、0．55、Cr24．5～26．5、w7．00CALC热力学计算软件进行了相平衡计算，预测了～8．O0、Ni9．50～11．50、B0．008～0．O18、Zr0．10该合金的平衡相。图1为计算相图。～0．30、Ta0．10—0．50、Mo0．10—0．50、A10．70～1．20、Ti0．05～0．30、Fe<2．0、Co余。1试验方法试验合金采用真空感应炉熔炼。合金采用全新料冶炼，选用主要原材料牌号为Co9980、Ni9996、；JCr98．5，硼采用硼铁，碳采用石墨碳粒加入，其他元鲁素均选用高纯金属

5、料加入。真空熔炼浇注成qJ80mm的母合金，试验合金主要成分分析结果(％)：c052Cr25．127．11Ni1040B0．O15Zr022．Ta0．41lVlo0．29、A10．98、Ti0．19、Si0．12、Mn<0．20、Fe0．14、Co余。母合金修磨表面后采用定向温度，℃浇注炉浇注成定向凝固试样。温度梯度50～60K／cm，抽拉速度6ram／rain，定向浇注成l6mmx图11)Z40M计算相图180mm试棒。加工标准力学性能试样和抗氧化试由图1可知，该合金熔化温度为1270—1375样。1

6、000℃恒温抗氧化性能试验采用增重法，试℃。MC析出温度为1320℃，lVl，C析出温度为作者简介：牛永吉。本科，工程师，主要从事高温合金、不锈钢、1280℃，M23C6析出温度为1240℃。MC3和MC耐蚀合金、软磁合金等的研究和开发工作。在合金凝固过程中直接从液相析出，从1240℃开矿冶所采用的工艺适应性较强，可以根据企业实际参考文献：情况自由选择组合工艺路线、设备以及产品结构，可以广泛应用于镍冶金企业含镁废水的综合回收利[1]朱云，郭淑仙，李智．以硫酸镁废液为原料制取轻质用，也可以延伸至硫酸盐型盐

7、湖等其他含镁资源的碳酸镁[J]．矿产综合利用，2006(5)：27—30．[2]冯乃祥，李艳丽，彭建平，等．温度对沉淀氢氧化镁的开发。影响[J]．轻金属，2002(1)：4648．3结论(3]李艳丽，黄旭仁，姜伟．投料方式对沉降氢氧化镁的影响[J]．青岛大学学报(工程技术版)，2008，23(1)：针对某厂含镁废水，采用蒸发结晶一氨／铵法沉6365．镁一二次沉镁一滤液苛化一蒸氨回用的处理方法，[4]李秋菊，刘华彦，卢晗锋，等．pH值对氢氧化镁晶体获得高品质镁盐系列产品，产品质量皆符合国家标生长的影响[J

8、]．材料科学与工程学报，2007，25(4)：准，有效地解决了含镁废水对环境造成的污染问题，61O．611．并且为企业创造了新的利润增长点。该工艺可广泛(5]胡章文，王理想，杨保俊，等．硫酸镁一步法制备氢氧应用于其他镍冶金企业含镁废水的综合回收利用。化镁阻燃剂[J]．过程工程学报，2007，7(3)：561—565．(上接第128页)2)瞬时拉伸断口裂纹萌生于晶界碳化物与基要求，能够满足使用需求。体界面处，碳化物阻碍了位错滑移，造成位错塞积