高温合金均匀化:热力学和动力学模拟和实验结果

Homogenizing Advanced Alloys:Thennodynamic and Kinetic Simulations Followed by Experimental Results

几乎所有金属合金在凝固过程中都会发生溶质元素的偏析。元素偏析会严重降低铸态材料的性能,并导致后处理过程中的困难(例如,热脆和初熔)。许多铸件都经过均匀化热处理,以减小偏析并提高性能。传统上,均匀化热处理是基于过去的实践或耗时的试错实验。通过使用热力学和动力学建模软件,NETL设计了一种系统的优化均匀化热处理的方法。利用这种方法,工程师和研究人员将铸造合金的元素均匀化到适合给定应用的水平。该方法还允许调整热处理时间表,以适应对内部设备的限制(能力、可靠性等),同时保持减少偏析的明确量化目标。在这种方法中,使用Thermo-cal内的Scheil模块来预测合金内的铸态偏析,然后使用扩散控制相变来模拟均匀化动力学,将其作为时间和温度的函数。给出了计算设计的热处理实例,并验证了它们对铸件偏析和性能的影响。