铸造技术Vol.24No.5·434·FOUNDRYTECHNOLOGYSep.2003稀土铈对镍基4-:合金中硫凝固偏析的影响李小波(湘潭大学新材料研究中心,湖南湘潭411105)摘要:随铈的加入,合金中硫由正偏析变为负偏析,而本身强烈偏析于终凝区。结果表明:随着硫含量的增加,导致固液两相区、温度范围和偏析程度明显加大。关键词:稀土;Ce铈;凝固偏析中图分类号:TG244.3文献标识码:A文章编号:1000-8365(2003)05-0434-02EffectofCeriumonSolidification-SegregationofREinAllogC-4AlloyLIXiao-bo(ResearchCenterofAdvancedMaterialofXiangtanUniversity,Xiangtan411105,China)Abstract:Effectofceriumonsolidification-segregationofREinHastelloyC-4alloyhasbeeninvestigated.Theresultsshowedthat,withtheincreaseofScontentinthealloy,theBreadthofsolidliquidbiphaseregion,temperatureintervalandsegregationdegreemaybeobviouslyenlarged.Moreover,CeriumsegregatesmarkedlyinfinalsolidificationzoneandchangesREfrompositivesegregationintonegativesegregation.Keywords:Rareearth;Cerium;Solidification-segregation微量元素硫对Ni及Ni合金的锻造性影响很大。应炉熔炼,在同一浇注温度下浇注成铸锭。合金的凝Merica和Walenberg[1]发现,当硫含量超过50×10-6固过程测定采用金相探针法。固液界面的微区成分测时就对Ni的1093℃的锻造性能有害。这是由于硫定用Camebax-Micro电子探针。在Ni中的溶解度很低,在晶界处形成643℃的Ni-表1不同炉号合金成分w(%)共晶的缘故和[2]通过使用俄Tab.1AlloycompositionwithdifferentnumberoffurnaceNi3S。WalshAnderson歇谱仪观察到镍基高温合金的高温拉伸断口表面有硫炉号NiCrMoCe(加入量)Ce(分析量)S(加入量)S(分析量)的偏析而影响热塑性。等人[3]得出镍基SYamaguchiT基1616---0.003高温合金的热塑性主要由8S=%S-0.8×%Ca-C基16160.0030.00630.3×%Mg-0.5×%Y-0.1×%Zr(w%),当8SD基16160.0170.013(0,热塑性受晶界硫偏析决定。当8S)0,由于过剩基掺杂元素与Ni作用在晶界析出金属间化合物而使塑E16160.0370.022性降低,因此8S接近0时能获得较好的热塑性。为A基16160.20.08-)0.003了消除硫的影响一般添加少量稀土金属的办法来改,H基16160.10.042-)0.003进其热变形时的塑性。因为稀土很容易与硫结合,形I基16160.050.02-)0.003成稀土硫化物,达到控制硫化物形态的目的。本文从l为合金液相,s为合金固相,Cs、Cl、C0分别为液凝固偏析的角度研究稀土Ce对镍基C-4合金硫相、固相和合金的成分,终凝区取凝固温度上3℃时样凝固偏析的影响,从另一个角度来说明稀土脱硫的机品的液相区,终凝固相的成分选取越靠近终凝区越好。理。设分配系数偏析系数K=(Cs/Cl)T,1-K。7实验方法8实验结果与分析为了研究稀土Ce的影响,配比不同Ce含量的合2.1Ce和S对初、终凝温度的影响金,见表1。S对C-4的初凝温度几乎没有影响,在1395℃,合金熔炼的原材料选用0#Ni,电解Cr、Mo,稀土但对终凝温度影响较大,随S含量的增加,终凝温度下以纯Ce加入,S以FeS的形式加入,在25kg真空感降,凝固区间变宽。S从0.003%增加到0.022%,凝固区间变宽50℃。当S含量w为0.022%时,合金的收稿日期:2002-12-03;修订日期:2003-03-06终凝温度降为凝固区间为对作者简介:李小波(1969-),湖南冷水江人,讲师,硕士.研究方向:微量1270℃,125℃。CeC元素的偏析行为.-4合金的初、终凝温度影响不