釩微合金化對718合金中鈮元素偏析行為的影響

718合金（國產(chǎn)牌號為GH4169）是一種時效強(qiáng)化型鐵鎳基合金，被大量應(yīng)用于航空、航天、核能、石油等領(lǐng)域，其產(chǎn)量占到所有高溫合金年產(chǎn)總量的一半以上。

Nb元素在該合金的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能方面扮演著重要作用。ASTMB637-2016中規(guī)定，718合金中Nb的含量范圍為4.75%～5.50%。Nb是構(gòu)成γ″強(qiáng)化相最主要的合金元素，但它在起強(qiáng)化關(guān)鍵作用的同時，又成為718合金中最主要的偏析元素。尤其在鑄錠凝固階段，大量富Nb有害相析出（典型代表為Laves相），造成凝固組織中Nb的局部富集和基體中貧Nb現(xiàn)象，加之Nb在718合金中的擴(kuò)散速率小，微觀偏析嚴(yán)重，這就導(dǎo)致鑄錠的均勻化處理難度增大。因而改善凝固組織中Nb的微觀偏析，能夠降低鑄錠均勻化處理難度、提高顯微組織和成分均勻性。V在奧氏體中具有較高的溶解度，是微合金化鋼最常用也是最有效的強(qiáng)化元素之一。V的作用往往是通過形成V（C，N）來影響材料的組織和性能?？蒲腥藛T通過研究元素V對718合金鑄錠中富Nb相凝固偏析行為的影響，研究其對718合金鑄錠枝晶形態(tài)、Laves相和碳化物析出的影響。

為保證成分一致性，試驗所用材料均來自同一718母合金鑄錠。先用50kg真空感應(yīng)爐冶煉718母合金，然后將其分為兩份。取其中一份直接進(jìn)行真空重熔，制備標(biāo)準(zhǔn)718合金；另一份在真空重熔過程中加入微量V，制備含V（0.066%）合金。兩份合金重熔鑄錠的直徑均為Φ110mm，在自然條件下冷卻。分別沿鑄錠直徑方向在中心處經(jīng)線切割取Φ8mm×5mm圓棒，用于顯微組織觀測和成分測定。

試驗結(jié)果表明，V元素的微合金化使718合金鑄錠枝晶組織得到細(xì)化，二次枝晶間距及Nb元素的偏析系數(shù)均有所降低；由于Nb元素主要分布在Laves相及碳化物中，通過對二者體積分?jǐn)?shù)的定量表征，V元素的加入大大降低Laves相及碳化物的析出，體積分?jǐn)?shù)降低；線掃描分析表明，距Laves相越遠(yuǎn)，Nb元素含量越低，而含V樣品中，這種含量降低的趨勢有所減緩。

根據(jù)分析結(jié)果可知，V元素的合金化改善了718合金中Nb元素的偏析狀態(tài)，細(xì)化了枝晶組織，對降低718合金均勻化熱處理難度、提高合金成分和組織均勻性有利。含V碳化物在凝固過程中成為異質(zhì)形核點(diǎn)，減小了凝固形核的驅(qū)動力，使得二次枝晶間距變小，表現(xiàn)出更小的Laves相體積分?jǐn)?shù)和較細(xì)的枝晶組織。

作為值得信賴的合作伙伴和高品質(zhì)金屬合金的半成品供應(yīng)商，通項公司擁有完善的服務(wù)體系和專業(yè)的團(tuán)隊。在同客戶交易的過程中，我們力求根據(jù)不同的應(yīng)用需求將我們的產(chǎn)品做到精益求精。針對當(dāng)前和未來的市場需求，通項公司致力于為客戶提供最佳的金屬材料解決方案。

TXCO  has  been  a  reliable  partner  and  supplier  of  sophisticated  and  high-quality  semi-finished  products  maed  of  alloys.  In dialogue  with  our  customers,  we  optimise  our  products  to  meet  the  specific  application  requirements.  TXCO  develops  the  best  alloy  material  solutions  for  current  and  future  challenges.

獲取更多我們供應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù)信息，請致電086-021-6786 0205或發(fā)電子郵件service@sinoav.com聯(lián)系我們，您也可以通過微信，微博，領(lǐng)英，臉書，推特和谷歌+與我們互動。

For  more  information  on  the  products  and  services  that  we  supply,  call  us  at  086-021-6786 0205  or  email  us  at   service@sinoav.com.  You  can  also  get  in  touch  on  social  media,  we  are  constantly  active  on  Weixin,  Weibo,  LinkedIn,  Facebook,  Twitter  and  Google+.