AEREX350(GH350)合金是美國SPS公司研制出的新型高溫高強度多相緊固件合金。其針對先進航空發(fā)動機對700℃以上使用高強度、高蠕變抗力緊固件合金的需求,最高使用溫度達750℃。AEREX350合金中Al、Ti、Nb、Ta等元素的總含量達到8.4%(質(zhì)量分數(shù))。高合金化程度使其在冶煉凝固過程中易產(chǎn)生嚴重的枝晶偏析和各種枝晶間低熔點(共晶)脆性相。枝晶間低熔點脆性相會成為熱加工過程中裂紋的萌生源。元素偏析會造成合金在熱處理后組織不均,直接影響到合金的力學(xué)性能和抗腐蝕性能。因此,在熱加工之前,需要對合金鑄錠進行均勻化熱處理,以溶解枝晶間的低熔點相和減輕或消除枝晶間的元素偏析,從而提高合金的熱加工塑性。
鋼鐵研究總院利用光學(xué)顯微鏡、掃描顯微鏡及能譜儀,研究了經(jīng)雙聯(lián)真空(VIM+VAR)冶煉生產(chǎn)的130mm自耗錠GH350合金鑄態(tài)和不同均勻化過程中顯微組織和元素偏析的規(guī)律。結(jié)果表明,鑄態(tài)GH350合金中存在復(fù)雜的第二相組織和嚴重的枝晶偏析,Ti、Nb、Ta等溶質(zhì)元素大量偏聚于枝晶間的Laves相等第二相中,而Cr、Mo等元素則偏聚于枝晶干。并且發(fā)現(xiàn)鑄態(tài)GH350合金經(jīng)1180℃×40h爐冷后,枝晶偏析基本消除,合金成分基本均勻。