對于高溫合金而言,潔凈度控制非常重要。一方面,鋼液中夾雜物的存在很容易導(dǎo)致薄壁復(fù)雜鑄件的熱裂、夾雜物超標(biāo)等冶金缺陷,降低鑄件的成品率,使鑄件的制備成本升高;另一方面,帶入鑄件中的夾雜物還會損害高溫合金部件的服役性能和壽命目前中國工業(yè)中生產(chǎn)高溫合金母合金的工藝為真空冶煉+金屬模鑄造成型,該制備工藝能獲得成分精確的高溫合金母合金,但在夾雜物控制方面尚存在不足。
科研工作者采用真空水平連鑄技術(shù)制備了典型鑄造高溫合金K418母合金,分析了真空連鑄K418母合金的夾雜物含量、微觀組織及其對力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:真空連鑄K418母合金的夾雜物含量較模鑄降低80%,微觀組織細(xì)小,疲勞壽命顯著增加,并且鑄坯本體取樣的力學(xué)性能遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)成型試樣的水平,進(jìn)一步挖掘了合金的性能潛力。
分析認(rèn)為,真空水平連鑄技術(shù)的底鑄充型、水冷銅模快速凝固等工藝特點是K418母合金潔凈度提高、微觀組織細(xì)小的主要原因,進(jìn)而導(dǎo)致其疲勞、持久和拉伸性能全面升高。