Effet de la vitesse de fusion par autodestruction sous vide et du refroidissement à l’hélium sur la microstructure du lingot GH4350

Cai Qi ,  

Jiang He ,  

Dong Jianxin ,  

摘要

Le logiciel Meltflow-VAR, combiné à l’analyse pratique du procédé et de la structure, a été utilisé pour étudier le processus de fusion par autodestruction sous vide des lingots en alliage GH4350 de 350 mm. L’étude porte principalement sur l’influence des différents paramètres de fusion sur la forme du bain de fusion et la distribution macroscopique des éléments. L’effet de la vitesse de fusion et du refroidissement à l’hélium sur la distribution macroscopique des éléments dans le lingot et l’espacement secondaire des dendrites a été exploré. L’objectif de la recherche est d’utiliser la simulation numérique pour optimiser le procédé de fusion par autodestruction sous vide de l’alliage GH4350 et fournir des orientations théoriques pour la production réelle. Les résultats montrent que la ségrégation des éléments Ti, Nb et Ta prédomine dans le lingot GH4350. La vitesse de fusion en phase stable a un impact important sur la qualité et les caractéristiques globales du lingot. Avec l’augmentation de la vitesse de fusion, la ségrégation macroscopique des éléments dans la tête du lingot devient plus grave et l’espacement secondaire des dendrites à la tête du lingot s’élargit. Les variations de la vitesse de fusion pendant la phase stable affectent le volume du bain après la fin de cette phase, ce qui influence fortement la phase de scellage thermique. Lorsque la vitesse de fusion dans la phase stable augmente de 1 kg/min à 5 kg/min, la teneur w[Ta]passe de 6,3 % à 7,6 %. L’ajout d’une pression de refroidissement à l’hélium de 800 Pa réduit la ségrégation macroscopique des éléments, l’espacement secondaire des dendrites au centre du lingot passe de 86~115 μm à 56~107 μm, et la teneur w[Ta]diminue de 7,3 % à 6,5 %. Pour les éléments à forte ségrégation tels que Ti, Nb et Ta, le refroidissement à l’hélium atténue significativement la ségrégation macroscopique. L’augmentation de la vitesse de fusion a une influence plus grande sur la qualité du lingot que l’absence de refroidissement à l’hélium.

关键词

alliage GH4350 ; fusion par autodestruction sous vide ; vitesse de fusion ; refroidissement à l’hélium ; espacement des dendrites ; ségrégation ; simulation numérique

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