金属学报

作者：钟佳, 王法, 江河, 姚志浩, 董建新

单位：北京科技大学 材料科学与工程学院 北京 100083

关键词：GH4151变形高温合金,铸态组织,元素偏析,裂纹分析,

基金：国家科技重大专项项目(J2019-VI-0021-0137)

GH4151合金化程度高，凝固偏析严重，析出相多且复杂，易造成合金开裂。本工作采用OM、SEM、DSC、萃取相分析、XRD、热压缩模拟和热力学计算方法研究了GH4151合金铸态组织与开裂敏感性，分析了GH4151合金的元素偏析、铸态组织、相析出行为以及开裂特征。结果表明，GH4151合金中Nb元素偏析严重，偏析系数高达2.3。元素偏析促进铸锭枝晶间析出大量γ′相、约0.176%的Laves相 (质量分数)、0.289%的MC碳化物、γ/γ′共晶相和η相等。枝晶间析出尺寸较为粗大且形貌不规则的复杂析出相，析出相与基体相界面处易萌生裂纹并沿着界面处扩展。同时，γ′相含量高达41.177%，高γ′相含量使得GH4151合金的热导率降低，导致合金铸锭在冷却过程中更容易积累热应力。凝固偏析、不规则析出相与热应力易积累的共同作用，导致GH4151合金铸锭呈现易开裂敏感性。

来源：2025年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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