金属学报  2010, Vol. 46 Issue (12): 1549-1556    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2010.00349

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BFe10-1-1合金管材连续定向凝固制备工艺及组织力学性能

甘春雷,刘雪峰,黄海友,谢建新

北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室, 北京 100083

FABRICATION PROCESS, MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF BFe10–1–1 ALLOY TUBES BY CONTINUOUS UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

GAN Chunlei, LIU Xuefeng, HUANG Haiyou, XIE Jianxin

Key Laboratory for Advanced Materials Processing (Ministry of Education), University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083

甘春雷 刘雪峰 黄海友 谢建新. BFe10-1-1合金管材连续定向凝固制备工艺及组织力学性能[J]. 金属学报, 2010, 46(12): 1549-1556.
, , , . FABRICATION PROCESS, MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF BFe10–1–1 ALLOY TUBES BY CONTINUOUS UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION[J]. Acta Metall Sin, 2010, 46(12): 1549-1556.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(2172 KB)   摘要: 采用真空熔炼、Ar气保护下拉式连续定向凝固方法制备了BFe10-1-1合金管材,确定了可获得表面光洁合金管材的工艺参数范围, 并对不同制备工艺下合金管材的组织和力学性能进行了研究. 结果表明, 当冷却水流量、冷却距离和冷却水温度保持不变(分别为900 L/h, 8 mm, 25 ℃)时, 在熔体温度1250-1280 ℃和下拉速度0.15-0.45 mm/s的范围内, 合 理匹配工艺参数, 制备了直径10 mm、壁厚1.7 mm, 内外表面光洁的柱状晶组织BFe10-1-1合金管材. 微观偏析分析表明:主要合金元素中Ni和Fe是负偏析元素, 主要富集于枝晶干, 而Mn是正偏析元素,主要富集于枝晶间. 与普通铸造相比, 连续定向凝固方法制备的BFe10-1-1合金管材的偏析程度获得较大改善. 合金管材室温拉伸呈典型的韧性断裂,延伸率达到49\%, 具有优良的塑性变形性能. 试样的抗拉强度为212 MPa, 显著低于普通铸造合金, 有利于合金管材的后续加工成形. 关键词 ： BFe10-1-1合金,  连续定向凝固,  柱状晶,  微观偏析,  管材     Abstract：BFe10–1–1 cupronickel alloy tubes were fabricated by the vertical downward continuous unidirectional solidification with vacuum melting and argon–shield. The effects of processing parameters on the surface quality of alloy tubes have been investigated, and the microstructure and mechanical properties of cupronickel alloy tubes were characterized. The results show that BFe10–1–1 cupronickel alloy tubes having smooth surface and columnar crystal structure, with a diameter of 10 mm and thickness of 1.7 mm could be fabricated at a range of melting temperatures from 1250℃ to 1280 ℃ matching well with the withdrawal speed range from 0.15 mm/s to 0.45 mm/s on the conditions of coolnwater flow volume 900 L/h, cooling dstance 8 mm and cooling water temperature 25 ℃. The segregation ratio of Mn is larger than one, indicating the Mn tends to partition preferentially to the interdendritic region, whereas Ni and Fe to dendritic structure. Comparing with alloys fabricated by traditional casting, the degree of microsegregation of the alloy fabricated by continuous unidirectional solidification is reduced. The elongation of 49% at room temperature for the fabricated cupronickel alloy tubes exhibits excellent plastic deformation property. BFe10–1–1 cupronickel alloy tubes fabricated by the continuous unidirectional solidification have the tensile strength of 212 MPa which is markedly reduced compared wth cupronickel alloys produced by conventional casting, and are particularly advantageous to subseqent processing. Key words： BFe10-1-1 alloy    continuous unidirectional solidification    columnar crystal    microsegregation    tube 收稿日期: 2010-07-14      ZTFLH:  TG 249.7   基金资助: 国家重点基础研究发展计划项目2006CB605200和国家自然科学基金重点项目50674008资助 作者简介: 甘春雷, 男, 1977年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 甘春雷 刘雪峰 黄海友 谢建新 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2010.00349      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2010/V46/I12/1549 null [1] 郭东伟, 郭坤辉, 张福利, 张飞, 曹江海, 侯自兵. 基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 827-836. [2] 姜伟宁, 武晓龙, 杨平, 顾新福, 解清阁. 热轧硅钢表层动态再结晶区形成规律及剪切织构特征[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1545-1556. [3] 陈建军, 丁雨田, 王琨, 闫康, 马元俊, 王兴茂, 周胜名. Laves相对 GH3625合金管材热挤压过程中爆裂行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 641-650. [4] 刘杨,王磊,宋秀,梁涛沙. DD407/IN718高温合金异质焊接接头的组织及高温变形行为[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1221-1230. [5] 侯渊, 任忠鸣, 王江, 张振强, 李霞. 纵向静磁场对定向凝固GCr15轴承钢柱状晶向等轴晶转变的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 801-808. [6] 钟华,李传军,王江,任忠鸣,钟云波,玄伟东. 强磁场对定向凝固Al-4.5Cu合金微观偏析的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(5): 575-582. [7] 闫二虎,孙立贤,徐芬,徐达鸣. 基于Thermo-Calc和微观偏析统一模型对Al-6.32Cu-25.13Mg合金凝固路径的预测*[J]. 金属学报, 2016, 52(5): 632-640. [8] 付勇军, 杨平, 蒋奇武, 王晓达, 金文旭. Fe-3%Si电工钢铸坯柱状晶织构的演变规律*[J]. 金属学报, 2015, 51(5): 545-552. [9] 唐宁, 王艳丽, 许庆彦, 赵希宏, 柳百成. 宽弦航空叶片Bridgeman定向凝固组织数值模拟[J]. 金属学报, 2015, 51(4): 499-512. [10] 刘永康, 黄海友, 谢建新. 连续柱状晶组织CuNi10Fe1Mn合金变形行为的各向异性[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 40-48. [11] 邵媛媛, 杨平, 毛卫民. 电工钢柱状晶热、冷轧时晶界作用分析[J]. 金属学报, 2014, 50(3): 259-268. [12] 夏冬生, 杨平, 谢利, 毛卫民. 升温速率对低碳无取向电工钢脱碳退火组织及织构的影响[J]. 金属学报, 2014, 50(12): 1437-1445. [13] 窦坤, 卿家胜, 王雷, 张晓峰, 王宝, 刘青, 董洪标. 基于微观偏析模型的连铸方坯内裂纹敏感性研究[J]. 金属学报, 2014, 50(12): 1505-1512. [14] 莫永达, 姜雁斌, 刘新华, 谢建新. 柱状晶组织HAl77-2铝黄铜的力学性能与加工硬化行为[J]. 金属学报, 2014, 50(11): 1367-1376. [15] 张利涛,王俭秋. 国产锻造态核级管材316L不锈钢在高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展行为[J]. 金属学报, 2013, 49(8): 911-916. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed