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(huì)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(diǎn)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。