资料介绍
合金的凝固温度区间是一个重要的凝固参数，直接与流动性关联。本实验测试了不同硼含量高温合金的凝固特征温度，结果如表4所示。Y 相是K4169合金的基本相，占有很大的体积分数，因此如果选定Y相初始熔化温度为固相线，而不选择与衬缩界限相关的凝固后期共晶温度，能使得出的凝固温度区间更好的表征流动性。所得DSC曲线如图5所示。从图5和表4中看出，元素硼对液相线温度影响不大，对固相线温度呈先增加后减小的趋势。随着硼含量的增加合金的凝固温度区间变窄，当硼含量从26mg/kg增加到59mg/kg时，凝固温度区间最小。当硼含量超过59mg/kg时，凝固温度区间又增加到43℃。
表4 元素硼对K4169高温合金凝固特征温度的影响
Table 4 Effect of Boron on the solidification characteristic temperature of K4169 high temperature alloy
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Content of B/mg.kg-1 26 37 48 5 9 70
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Y solidus 1295 1300 1304 1316 1303
Liquidus 1347 1346 1349 1349 1346
Solidification range 52 46 45 33 43
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K. C. Antony 等[18]的研究结果显示当硼的加入量小于其在合金 中的固溶度时，对合金的液相线温度影响不大，对合金固相线温度的影响较为明显。并得出向Ni-10CO-9Cr-9w-5.5A1-3.5Ta-1.5Mo-1.5Ti 高温合金中加入0.012%的硼，凝固温度区间从79℃降低到72℃，与本实验结果基本一致。元素硼在K4169合金中的固溶度为60mg/kg，当硼含量超过其在合金中的固溶度时，多余的元素硼全形成低熔点的硼化物，从而降低合金的 Y 固相线温度。所以当元素硼的含量为70mg/kg时，凝固温度区间反而升高。金属的凝固区间越宽，其枝晶就越发达，较小的固相体积分数就会导致流动停止。所以当硼含量为59mg/kg时，合金的流动性较好，这与上面的实验结果相吻合。
图5 不同硼含量对DSC曲线的影响
Fig. 5 Effect of different boron content on DSC curve
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南京宁博分析仪器有限公司
2015.06.23
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