雙金復(fù)合耐磨板的合金鑄態(tài)

    對無Ta和不同含Ta量合金的鑄態(tài)以及1100℃/50Oh熱暴露后合金的顯微組織分析表明:Ta不會改變合金中析出相的種類，Ta是強烈的MC碳化物形成元素，它形成Mc碳化物的傾向低于Nb、高于Ti。Ta是強烈的丫形成元素，它促進共晶Y’的形成。在合金成分中以等量原子百分含量的Ta代替AI不會改變合金中的共晶丫數(shù)量。過高的含Ta量會形成過量共晶丫，由于w、M。元素在共晶丫中的溶解度低，過剩的W、M。以a(W，Mo)固溶體的形式析出。在高W鑄造高溫合金中M6C是比MC更加穩(wěn)定的碳化物。Ta的加入不能抑制在1 100℃/sooh長時熱暴露后MC轉(zhuǎn)變?yōu)榱罨蚱瑺頜6C。MC分解時釋放的碳還促使a(W，Mo)+C*呱C反應(yīng)發(fā)生。 對不同含Ta量的3爐合金進行了靜態(tài)空氣下1100℃/2 min一100h等溫氧化試驗，并對氧化產(chǎn)物和氧化層結(jié)構(gòu)進行了分析，結(jié)果表明:無Ta的合金和6wt%Al、4Wt%Ta的合金經(jīng)1100℃/100h氧化后的最終主要氧化產(chǎn)物均包含Nio、NIA120;和NiwO4，此外合金中還分別存在少量的NINbZO6和Ni(Ta， Nb)206。復(fù)合耐磨板合金的氧化動力學(xué)曲線遵循分段拋物線規(guī)律。Ta的加入能減少合金的氧化增重和延緩氧化皮剝落，提高合金的抗氧化能力。合金的早期氧化主要表現(xiàn)為碳化物的優(yōu)先選擇性氧化。6wt%Al、owt%Ta的合金與swt%Al、4wt%Ta的合金具有相當(dāng)?shù)目寡趸芰?，從高溫抗氧化性能考慮，可以用Al代Ta。 對4爐不同Ta含量的合金進行了760℃/6 86MPa和1 100℃/l 18MPa的持久試驗，對持久斷裂后試樣進行顯微組織分析，結(jié)果表明:Ta對鑄造鎳基高溫合金中溫持久性能的貢獻在于其提高共晶丫含量。此外，Ta進入共晶Y’進一步強化共晶丫摘要本身，在枝晶間分布的共晶丫有阻礙二次裂紋擴一展的作用。Ta對鑄造鎳基高溫合金高溫持久性能的貢獻在于Ta能減慢其它元素在Y中的擴散速度，提高丫的熱穩(wěn)定性。過量的Ta對鑄造鎳基高溫合金高溫持久性能的不利作用是因為大量共晶丫的形成并減少次生Y’的量。此外，過量Ta的加入導(dǎo)致共晶丫內(nèi)部a(W， Mo)相的形成，奪走了部分本該參與固溶強化的W和Mo，減弱了合金基體的固溶強化。 用等溫凝固淬火和差熱分析(DTA)結(jié)合的方法研究了含3wt%Ru和無Ru合金的凝固過程，得到了兩種合金的凝固順序圖和凝固特性曲線。對3wt% Ru和無Ru合金進行1260℃/4h、1260oC/4h+1280oC/4h、1260oC/4h+1300oC/4h固溶熱處理和1260℃/4h+l 100℃/100h熱暴露試驗，以考察Ru對固溶處理的影響。對凝固試驗和固溶熱處理后試樣進行了顯微組織分析，結(jié)果如下:低Cr高W鑄造鎳基高溫合金中加入3%(質(zhì)量分數(shù))Ru不會改變合金中析出相的種類，Ru是一個偏析傾向很弱的元素，主要進入了相，它不改變其他合金元素在枝晶干和枝晶間的分布特征。Ru不影響低Cr高W鑄造鎳基高溫合金的液相線溫度，但對合金相的析出溫度有明顯影響，表現(xiàn)為升高Mc碳化物的析出溫度約10℃，使丫勺，共晶和枝晶間次生Y’的析出溫度降低約10℃。Ru的加入可有效抑制合金凝固緩冷過程中產(chǎn)生的大塊初生M6C碳化物和合金。