IN718高温合金的新型热控凝固工艺优化

来源：机械工程材料杂志2024年第10期北京时间：

作者：介子奇, 张军, 刘鼎元, 郭敏

摘要：针对高温合金复杂薄壁铸件易出现欠铸、晶粒粗大和疏松等问题,开发了一种以“低温浇注、高温充型、顺序凝固”为特征的新型热控凝固工艺,研究了在1 380 ℃浇注温度下模壳温度（1 260~1 350 ℃）和抽拉速度（6~48 mm·min−1）等工艺参数对IN718高温合金圆柱试样组织的影响,并在优化工艺下进行了复杂薄壁特征结构件的成形试验。结果表明：随着模壳温度升高,试样的晶粒尺寸从2.33 mm增加到7.46 mm,且组织均匀性变差,断面等轴晶比例由98%降低到41%,疏松数量减少,尺寸减小。随着抽拉速度增大,晶粒尺寸从3.66 mm减小到2.69 mm,疏松数量增加,尺寸增大；当抽拉速度不小于24 mm·min−1时,组织均匀性较好。最优工艺为模壳温度1 290 ℃、抽拉速度24 mm·min−1,采用该工艺可制备得到晶粒尺寸为0.81 mm、疏松面积分数仅为0.2%、最小壁厚为1.8 mm的IN718高温合金大面积薄壁特征结构件。

关键词：新型热控凝固工艺, IN718高温合金, 晶粒尺寸, 组织均匀性, 疏松