[发明专利]利用包晶合金中两相竞争提高铸坯等轴晶率的方法

摘要

本发明涉及利用包晶合金中两相竞争提高铸坯等轴晶率的方法。利用包晶合金凝固时两相的竞争，提高铸坯的等轴晶比例，从而改善铸坯的质量。选择包晶系模型合金Fe-Ni、Fe-Mn合金为对象，提供在(亚)快速凝固条件下一种利用包晶合金中两相竞争提高等轴晶率的方法。具有以下的工艺步骤：a)采用真空电弧炉熔炼Fe-Ni、Fe-Mn合金；b)利用真空喷铸方法制备薄带，薄带厚度：2.0mm；c)采用5%的硝酸酒精溶液和Oberhofers腐蚀液，腐蚀金相组织；d)显微组织观察，试样的观察部位为薄带的横截面。采用本发明可提高铸坯内部质量和减少偏析，也可改进其它包晶合金钢种的内部质量，提高铸坯的凝固组织的等轴晶率，改善铸坯质量。

主权项

利用包晶合金中两相竞争提高铸坯等轴晶率的方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：A. 选择Ni含量在1.0at.%Ni~15at.%Ni的Fe‑Ni合金，通过喷铸方法对其进行系统的亚快速凝固实验；B. 选择Mn含量在5wt.%Mn~25wt.%Mn的Fe‑Mn合金，通过吸铸方法对其进行系统的亚快速凝固实验；C. 将步骤A和步骤B所制备的薄带，腐蚀薄带横截面金相组织；显微组织观察，结果显示不同成分对薄带凝固中组织生长具有重要的影响；D. 在Fe‑Ni合金中，当包晶成分为过包晶成分4.33at.%Ni‑4.91at.%Ni时，先析出相为高温铁素体，优先生长的柱状晶会排出溶质，在柱状晶前沿，液相中溶质的成分会随着柱状晶的生长超出4.91at.%Ni，从而在随后的凝固中优先析出奥氏体，奥氏体的在柱状晶前沿形核与长大会阻碍铁素体柱状晶的生长；这种通过两相的竞争形核与竞争生长，大大提高亚快速凝固中薄带的等轴晶率；在Fe‑Mn合金中，在过包晶成分时，薄带的等轴晶也大量出现。