» » Повышение однородности химического состава при быстрой закалке
14.01.2016

Высокоскоростная кристаллизация оказывает значительное влияние на распределение легирующих элементов. Механизм формирования неоднородности химического состава быстрозакристаллизованных сплавов существенным образом определяется дендритной ликвацией.
Качественно зависимость степени дендритной ликвации от скорости затвердевания выражается кривой с максимумом: с увеличением скорости охлаждения ликвационные процессы вначале усиливаются, а затем затормаживаются.
В гранулах из алюминиевых сплавов установлена в основном дендритная ликвация, а в некоторых случаях и зональная.
На рис. 5.6 представлены результаты локального микрорентгеноспектрального анализа гранул сплава ЖС6У, полученных распылением расплава, и модельного слитка диаметром 14 мм. В качестве примера приведены данные для молибдена, вольфрама, хрома. В быстрозакаленных гранулах сплава ЖС6У эти элементы распределены более равномерно, чем в слитке, что проявляется в сужении концентрационного интервала изменения содержания легирующих элементов соответственно по сечению гранул и слитка. Распределение легирующих элементов в диаметральном сечении гранул разных фракций практически равномерное. Изменения концентрации, симметричного относительно центра сечения, не установлено, что свидетельствует об отсутствии зональной ликвации. Колебания концентраций отдельных компонентов объясняются невозможностью добиться высокого усреднения состава по всем присутствующим в сплаве фазам.
Ликвация в гранулах жаропрочных сплавов, закристаллизовавшихся при больших скоростях охлаждения (103—104 К/с), предопределяет характер вторых фаз, образующихся при кристаллизации.
Повышение однородности химического состава при быстрой закалке

С повышением скорости охлаждения до 103 К/с значительно снижается объем ликвации (размерный параметр ликвации) (рис. 5.6). Химическая неоднородность развивается лишь в пределах дендритных ячеек, размеры которых в гранулах жаропрочных сплавов составляют от 1,5 до 8—10 мкм. Это обстоятельство затрудняет исследование дендритной ликвации в гранулах: даже в наиболее крупных гранулах (~500 мкм) размеры ячеек не превышают 10 мкм, а размеры межосных участков при этом составляют ~1—1,5 мкм.
Образование однородной (гомогенной) структуры характерно для быстрозакаленных поверхностных слоев, получаемых оплавлением поверхности интенсивным лазерным лучом, различных высоколегированных сплавов, включая никелевые сплавы и стали. Однородный рост твердой фазы плоским фронтом, обусловленный интенсивным теплоотводом в объем металла, является характерной особенностью методов оплавления поверхности концентрированными потоками энергии, в частности при лазерном воздействии.