熔体过热处理对DZ125高温合金叶片类铸件凝固组织的影响OA

探究熔体过热处理温度对DZ125定向凝固高温合金叶片类铸件凝固组织的影响规律,为工艺参数优化提供依据。在HRS定向凝固炉上,将DZ125母合金分别加热至1540℃和1580℃过热保温5 min,随后降至1480℃浇注,以70μm/s的抽拉速率定向凝固成形具有矩形和月牙形截面的类叶片铸件。采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析系统,对不同壁厚(2 mm、5 mm和10 mm)处的一次枝晶间距、γ′析出相尺寸及碳化物形貌进行定量表征。随过热温度提高,一次枝晶显著细化:1540℃时厚壁区和薄壁区分别为223.8μm和214.8μm,1580℃时分别降至198.2μm和175.6μm。壁厚越大,枝晶间距越大,且过热细化效果减弱,例如2 mm、5 mm和10 mm壁厚处,1540℃下分别为202.9μm、217.7μm和244.1μm,1580℃下分别为175.6μm、199.7μm和231.2μm。γ′相尺寸随过热温度升高而减小,厚壁区由0.402μm降至0.324μm,薄壁区由0.308μm降至0.241μm,且形貌由不规则尖角状向近球形转变。碳化物由较大块状转变为细小颗粒,分布更均匀。所有组织中,薄壁处均细于厚壁处。熔体过热处理通过改变熔体结构(减小原子团簇尺寸、提高成分均匀性),降低固相扩散系数和凝固区间,从而细化枝晶、减小γ′相并优化碳化物形态,该结果对叶片类铸件定向凝固工艺设计具有指导意义。