Microestructura en estado fundido y comportamiento de segregación de solidificación de la aleación GH5188 fundida mediante proceso dual VIM+ESR
摘要
GH5188 es una aleación base cobalto reforzada por solución sólida, ampliamente utilizada en las placas frontales de vórtice de motores aeronáuticos y las palas guía de turbinas de gas, componentes de zonas calientes. El proceso doble VIM+ESR ayuda a mejorar sus propiedades mecánicas a altas temperaturas. Mediante cálculos termodinámicos, análisis térmico diferencial y análisis SEM-EDS se estudió la evolución de la microestructura y las características de segregación de solidificación de los lingotes de aleación GH5188 desde el borde hacia el centro para proporcionar una guía teórica para el posterior tratamiento de homogeneización. Los resultados muestran que el lingote está compuesto por una zona de grano fino y una zona de grano columnar grueso, donde la zona de grano fino está en un área de (0~2.9±0.76) mm desde la superficie. Desde el borde hasta el centro, el tamaño de grano y el espaciamiento de las dendritas en ambas zonas primero aumentan significativamente y luego ligeramente. En los intersticios dendríticos y en los límites de grano precipitan carburos primarios M6C, carburos (M6C+M23C6) y eutécticos ternarios en forma de crisantemo (M6C+M23C6+γ), y alrededor de los carburos primarios precipitan carburos secundarios M23C6 en forma de grupos. Desde el borde hasta el centro del lingote, el tamaño y la cantidad de carburos primarios aumentan gradualmente. Cr y W son elementos con segregación positiva, Co y Ni con segregación negativa, y el grado de segregación aumenta desde el borde hasta el centro del lingote. Durante la solidificación, Cr y W se enriquecen constantemente en la fase líquida, lo que conduce a la formación de carburos primarios y eutécticos ternarios en la fase líquida residual al final de la solidificación. El estudio muestra que la secuencia de solidificación y precipitación de la aleación GH5188 es: dendritas γ, M6C primarios, (M6C+M23C6) primarios, eutécticos ternarios (M6C+M23C6+γ) y M23C6 secundarios.
关键词
Aleación GH5188; proceso dual VIM+ESR; microestructura fundida; segregación de solidificación; carburos