铸件如何获得细的等轴晶组织(连铸坯等轴晶率)

导语：NIMOCAST242等轴晶铸造高温合金

概述

NIMOCAST242是镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，使用温度在800℃以下。合金加入钴、钼和铬等元素进行固溶强化，并以碳化物为沉淀强化相。合金的强度水平较低，但具有较好的抗氧化和耐腐蚀性能，并具有较好的铸造和焊接性能。主要产品为熔模精密铸造结构件。

应用概况及特性

合金已用于制作航空发动机要求具有较高抗氧化性能的零部件，例如进气口第1和第3段安装边、高压①、②级导向叶片扇形定位件，以及内盖板等高温零部件。

与该合金相近的C242合金已在国外航空发动机中成熟应用。

化学成分元素（wt%）

物理性能

密度：p=8.41g/cm3

磁性能：合金无磁性

熔化温度：1340℃~1370℃

铸造高温合金(cast superalloy)

以铸造方法直接制备零部件的高温合金材料。根据合金基体成分，可以分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3种类型。按结晶方式，又可以分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金等4种类型。铸造高温合金的大部分属于多晶铸造高温合金。

特点 铸造高温合金具有如下特点：

(1)合金化程度高。γ’ 强化相(见高温合金材料的金属问化合物相)形成元素铝、钛、铌、钽等高达16%，还加入一定量固溶强化元素钨、钼。

(2)铬含量较低，大部分都在10%以下。

(3)晶界强化元素硼含量都在O．01%以上。

(4)碳含量大都超过o．1%，钴基铸造高温合金的碳含量有些高达1%。(5)有些铸造高温合金中加入1%～2%铪，改善中温塑性，并提高抗蠕变强度。

显徽组织特征 铸造高温合金显微组织(见高温合金材料显微组织)中，除γ’ 相外，还有γ- γ’ 共晶相，一次碳化物相也比较多，沿着树枝晶间分布，有些合金还有M3B2硼化物析出。铸造高温合金热处理工艺比较简单，有些甚至不需要进行热处理就可以使用。

零件生产 铸造高温合金一般在大型真空感应炉中冶炼母合金，用失蜡精密造型法制造 壳型，然后在小型真空感应炉中重熔浇注成零件。

缺陷及消除 铸造件中不可避免会产生一些显微疏松，可采用热等静压处理使之减轻或消除，增加零件的可靠性。铸造高温合金零件的晶粒度比较大，对疲劳性能不利。通常采用表面晶粒细化法来获得零件表层的细晶。

发展方向 运用定向凝固技术可生产无横向晶界的柱状晶叶片或完全消除晶界的单晶叶片，使高温疲劳寿命和持久强度都有成倍提高，这是当前铸造高温合金的发展方向。

本文内容由小快整理编辑！