Microstructure à l'état fondu et comportement de ségrégation de solidification de l'alliage GH5188 coulé par procédé double VIM+ESR

Zhou Yun ,  

Sun Wenru ,  

Zhao Guangdi ,  

Zeng Lingrong ,  

Du Lei ,  

摘要

Le GH5188 est un alliage à base de cobalt à renforcement par solution solide, largement utilisé dans les plaques d’avant-turbulence des moteurs aéronautiques et les aubes de guidage des turbines à gaz, des composants des zones chaudes. Le procédé couplé VIM+ESR contribue à améliorer ses propriétés mécaniques à haute température. Par des calculs thermodynamiques, une analyse thermique différentielle et une analyse SEM-EDS, l’évolution de la microstructure et les caractéristiques de la ségrégation lors de la solidification du lingot GH5188, de la surface au centre, ont été étudiées afin de fournir des bases théoriques pour la mise en place des traitements d’homogénéisation ultérieurs. Les résultats montrent que le lingot est composé d’une zone à grains fins et d’une zone à grains grossiers en colonnes, la zone à grains fins étant située dans une région de (0~2,9±0,76) mm de l'extérieur. De la surface au centre, la taille des grains et l’écartement des dendrites dans les zones à grains fins et en colonnes augmentent d’abord fortement, puis faiblement. Des carbures primaires M6C, des carbures (M6C+M23C6) et des eutectiques ternaires en forme de chrysanthème (M6C+M23C6+γ) se précipitent aux dendrites et aux joints de grains, et des carbures secondaires M23C6 en grappes se forment autour des carbures primaires. De la surface au centre, la taille et la quantité de carbures primaires augmentent progressivement. Cr et W sont des éléments à ségrégation positive, Co et Ni à ségrégation négative, et le degré de ségrégation augmente de la surface au centre. Pendant la solidification, Cr et W s’enrichissent continuellement dans la phase liquide, ce qui conduit à la formation de carbures primaires et d’eutectiques ternaires dans la phase liquide résiduelle en fin de cristallisation. L’étude montre que la séquence de solidification et de précipitation de l’alliage GH5188 est : dendrites γ, carbures primaires M6C, (M6C+M23C6) primaires, eutectiques ternaires (M6C+M23C6+γ), carbures secondaires M23C6.

关键词

alliage GH5188 ; procédé double VIM+ESR ; microstructure coulée ; ségrégation lors de la solidification ; carbures

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