高温合金差示扫描量热分析(DSC)的影响因素研究:合金状态和升/降温速率

来源期刊：稀有金属材料与工程2019年第6期

论文作者：郑亮 刘玉峰 刘杨 王悦 张轶波 刘娜 许文勇 袁华 李周 张国庆

文章页码：1944 - 1953

关键词：镍基高温合金;625合金;DSC;粉末;热等静压;铸态组织;偏析;

摘    要：对固溶强化型镍基高温合金(625合金)进行升、降温差示扫描量热分析(DSC)试验,研究了同一合金不同状态(粉末态、热等静压态和铸态)以及升/降温速率(5～10℃/min)对相变温度的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)、电子探针(EPMA)对不同状态625合金的微观组织和元素分布进行表征。结果表明:(1)铸态比粉末态合金的枝晶间距大2个数量级,而热等静压态合金为无枝晶偏析的细等轴晶结构。(2)升/降温速率对DSC曲线中加热时开始熔化温度(等于固溶强化型合金的初熔温度)和冷却时开始凝固温度(偏离基线的拐点)无影响,但对合金加热时熔化结束、冷却时大量凝固析出温度(峰位)和终凝温度(拐点)有明显影响。采用加热、冷却曲线相应相变温度平均值的方法可减少DSC试验和样品条件的影响,获得相对固定且更具可比性的合金相变温度。(3)合金状态对初熔温度和DSC加热曲线固相线附近的圆弧段有明显影响。根据DSC加热曲线固相线附近的圆弧大小可以判断合金的偏析倾向,弱偏析倾向的粉末态和热等静压态625合金DSC加热曲线固相线附近拐点尖锐,表现为合金开始熔化温度(偏离基线的拐点)与名义固相线温度(切线交点)差异很小,分别仅为5和6℃;偏析倾向较大的铸态625合金的DSC加热曲线中固相线附近为较大圆弧,开始熔化温度与名义固相线温度差异可达52℃。铸态625合金的初熔温度比热等静压态和粉末态分别低45和40℃,在实际热处理和热等静压等热工艺参数选择时应注意圆弧段较大的合金降低初熔温度的影响。在所有DSC冷却曲线中,由于完全熔化重新凝固消除了合金原始显微组织特征,不同状态625合金固相线附近曲线形态相似,均为较大的圆弧。