Microestrutura fundida e comportamento de segregação de solidificação da liga GH5188 fundida pelo processo duplo VIM+ESR

Zhou Yun ,  

Sun Wenru ,  

Zhao Guangdi ,  

Zeng Lingrong ,  

Du Lei ,  

摘要

O GH5188 é uma liga de alta temperatura à base de cobalto reforçada por solução sólida, amplamente utilizada em placas de vórtice dianteiro de motores aeronáuticos e pás orientadoras de turbinas a gás, componentes da zona quente. O processo duplo VIM+ESR ajuda a melhorar suas propriedades mecânicas em altas temperaturas. Por meio de cálculos termodinâmicos, análise térmica diferencial e análise SEM-EDS, foi estudada a evolução da microestrutura e as características de segregação de solidificação do tolete da liga GH5188 da borda ao centro, com o objetivo de fornecer orientação teórica para processos subsequentes de homogeneização. Os resultados mostram que o tolete é composto por uma região de grão fino e uma região de grão columnar grosseiro, sendo a região de grão fino localizada na área de (0~2,9±0,76) mm da superfície. Da borda ao centro, o tamanho dos grãos e o espaçamento entre dendritos nas regiões de grão fino e columnar aumentam primeiro significativamente e depois ligeiramente. Nos espaços entre os dendritos e nas fronteiras dos grãos, precipitam carbonetos primários M6C, carbonetos (M6C+M23C6) e eutéticos ternários em forma de crisântemo (M6C+M23C6+γ), e ao redor dos carbonetos primários precipitam carbonetos secundários M23C6 em aglomerados. Da borda ao centro, o tamanho e a quantidade de carbonetos primários aumentam gradualmente. Cr e W são elementos de segregação positiva, Co e Ni de segregação negativa, e o grau de segregação aumenta da borda ao centro. Durante a solidificação, Cr e W se enriquecem continuamente na fase líquida, levando à formação de carbonetos primários e eutéticos ternários na fase líquida residual ao final da solidificação. O estudo mostra que a sequência de solidificação e precipitação da liga GH5188 é: dendritos γ, M6C primários, (M6C+M23C6) primários, eutéticos ternários (M6C+M23C6+γ), M23C6 secundários.

关键词

Liga GH5188; processo duplo VIM+ESR; microestrutura fundida; segregação de solidificação; carbonetos

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