金属学报  2004, Vol. 40 Issue (3): 285-290

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初生M6C的形成及其对高钨铸造模具高温合金的影响

郑运荣; 郑 亮;曾 强; 阮中慈

北京航空材料研究院

Formation of Primary M6C Carbide and Its Effect ON Cast Die Superalloys with High Content of Tungsten

ZHENG Yunrong; ZHENG Liang; ZENG Qiang; RUAN Zhongci

Beijing Institute of Aeronautical Materials

郑运荣; 郑亮; 曾强; 阮中慈 . 初生M6C的形成及其对高钨铸造模具高温合金的影响[J]. 金属学报, 2004, 40(3): 285-290 .
, , , . Formation of Primary M6C Carbide and Its Effect ON Cast Die Superalloys with High Content of Tungsten[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(3): 285-290 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(16311 KB)   摘要: 高钨铸造合金已用于铸造大型模具, 由于大量初生M6C碳化物的形成使模具变脆, 需探明初M6C的形成条件。实验表明当含碳量超过0.15%时, 合金中易析出初生M6C, 而10%Co起有效的抑制作用. 初生M6C是在1375 ℃时形成的, 它对通过固-液范围的冷却速度十分敏感, 快冷抑制它的形成.铸件中M6C的形成存在明显的尺寸效应, 枝晶间距大于150m时的较厚截面极易形成毫米量级的M6C, 严重的损伤合金的高温强度。 因此对大截面的模具合金, 为防止初生M6C的析出, 合金中最好保持0.04%---0.07%C和10%---15%Co。 关键词 ： 模具高温合金,  凝固组织,  持久寿命     Abstract：Nickel based superalloys with high content of tungsten (W) have been applied to cast the large size die. Because the formation of large amount of primary M 6 C phase embrittles the die, it is necessary to explore the forming condition of primary M 6 C. The experiments prove that the alloys containing carbon content higher than 0.15% (mass fraction) tend to precipitate primary M 6 Ccarbide and 10% Co can restrict the formation of M 6 C effectively. The primary M 6 C forms at 1375℃. The cooling rate between the solid and liquid temperature range can influence the precipitation of this phase sensitively. Rapid cooling retard the formation of M 6 C obviously. The section size effect of the formation of M 6 C exists in castings. For a heavy section possessing dendrite spacing higher than 150m, it is very easy to form M 6 C with a millimeter magnitude, which damages the high temperature strength of alloys. To prevent the precipitation of M 6 C in large size section die, the composition of alloy is recommended to maintain at the level of 0.04%---0.07% C and 10%---15% Co. Key words： die superalloy    solidification microstructure    stress--rupture life 收稿日期: 2003-03-31      ZTFLH:  TG132.32   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 郑运荣 郑亮 曾强 阮中慈 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I3/285 [1] Freche J C, Waters W J. U S Patent No. 3620718, 1971 [2] Waters W J, Frecbe J C. NASA-TN-D-7648, 1974 [3] Waters W J, Freche J C. Met Prog, 1975; 3:57 [4] Glenny R J E, Northwood J E, Smith A B. Int Metall Rev, 5; 20:3 [5] The Editorial Committee of Superalloys Handbook. Superalloys Handbook, Beijing: Metalllurgy Industry Press, 1972:293(高温合金手册编写组.高温合金手册.北京:冶金工业出版社,1972:293) [6] Zheng Y R., Zhang D T. Color Metallographie Investigation of Superalloys and Steels. Beijing: Defenee Industry Press, 1999:163(郑运荣,张德堂.高温合金与钢的彩色金相研究.北京:国防工业出版社,1999:163) [7] Fernandez R, Lecomte J C, Kattamis T Z. Metall Trans, 1978; 9A:1381 [8] Sims C T, Hagel W C. The Superalloys. New York: John Wiley & Sons, 1972; 479 [9] Koizumi Y, Yamazaki M, Harada H. Trans Natl Res Inst Met, 1980; 22(3) : 32 [10] Harada H, Murakami H. In: Saito T ed, Computational Materials Design, Berlin: Springer, 1999:39 [11] Hockin J. US Patent No. 3677747, 1972 [12] Harris K, Erickson G L, Sikkenga S L, Brentnall W D, Aurrecoechea J M, Kubarych K G. In: Antolovich S D, Stusrud R W, Mackay R A, Anton D L, Khan T, Kissinger R D, Klarstrom D L eds, Superalloys 1992, Pennsylvania: TMS, 1992:297 [13] Maldini M, Marchionni, Nazmy M, Staubli M, Osinkolu G. In: Kissinger R D, Deye D J, Anton D L, Cetel A D, Nathal M V, Pollock T M, Woodford D A eds, Superalloys 1996, Pennsylvania: TMS, 1996:327p [1] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [2] 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. [3] 吴国华, 童鑫, 蒋锐, 丁文江. 铸造Mg-RE合金晶粒细化行为研究现状与展望[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 385-399. [4] 曹江海, 侯自兵, 郭中傲, 郭东伟, 唐萍. 过热度对轴承钢凝固组织整体形貌特征及渗透率的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 586-594. [5] 张壮, 李海洋, 周蕾, 刘华松, 唐海燕, 张家泉. 齿轮钢铸态点状偏析及其在热轧棒材中的演变[J]. 金属学报, 2021, 57(10): 1281-1290. [6] 郑秋菊, 叶中飞, 江鸿翔, 卢明, 张丽丽, 赵九洲. 微合金化元素La对亚共晶Al-Si合金凝固组织与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 103-110. [7] 和思亮, 赵云松, 鲁凡, 张剑, 李龙飞, 冯强. 热等静压对铸态及固溶态第二代镍基单晶高温合金显微缺陷及持久性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1195-1205. [8] 李根, 兰鹏, 张家泉. 基于Ce变质处理的TWIP钢凝固组织细化[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 704-714. [9] 邓聪坤,江鸿翔,赵九洲,何杰,赵雷. Ag-Ni偏晶合金凝固过程研究[J]. 金属学报, 2020, 56(2): 212-220. [10] 吴春雷,李德伟,朱晓伟,王强. 电磁旋流水口连铸技术对小方坯凝固组织形貌和宏观偏析的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(7): 875-884. [11] 李博,张忠铧,刘华松,罗明,兰鹏,唐海燕,张家泉. 高强耐蚀管钢点状偏析及带状缺陷的特征与演变[J]. 金属学报, 2019, 55(6): 762-772. [12] 唐文书,肖俊峰,李永君,张炯,高斯峰,南晴. 再热恢复处理对蠕变损伤定向凝固高温合金γ′相的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 601-610. [13] 张建锋,蓝青,郭瑞臻,乐启炽. 交流磁场对过共晶Al-Fe合金初生相的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(11): 1388-1394. [14] 吴国华, 陈玉狮, 丁文江. 高性能镁合金凝固组织控制研究现状与展望[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 637-646. [15] 郭文营,胡小强,马晓平,李殿中. TiN析出相对中碳Cr-Mo耐磨钢凝固组织的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(7): 769-777. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed