在高温合金中微量元素Mg的作用主要有以下几点:
1)加入适量的Mg元素,可以明显改善合金的热加工塑性;
2)加入适量的Mg元素,提高拉伸塑性;
3)加入适量的Mg元素,还可以提高合金的持久寿命;
4)可以改善缺口敏感性。
5)改变合金的断裂行为,即改变断口性质,将脆性断口变为塑性断口。
这主要是基于Mg可以细化、分散和球化的微观机理,同时基于Mg的脱硫作用。
高温合金生产中,对Mg元素的控制有一定的要求,某些镍基合金中,不加入Mg不行,加入过多会形成Ni-Cr-Fe合金,会带来冷裂等消极作用。具体要求如下:
1)真空感应炉熔炼过程中应精确控制Mg元素
很多镍基高温合金采用真空感应炉熔炼加真空自耗重熔双联工艺生产。真空自耗重熔的钢锭中Mg质量分数与真空感应炉熔炼的电极中Mg质量分数成正比。为此精确控制真空感应熔炼的电极Mg质量分数十分关键。
2)真空感应炉中Mg的加入工艺
Mg在真空下挥发性很强,因此采用Mg元素作为添加剂收得率很低,且难以控制。
为了稳定Mg的收得率及在合金中的均匀分布,采用Ni-Mg合金的形式加入。
3)电渣重熔过程中Mg质量分数的控制
电渣重熔过程中Mg质量分数的控制,主要是靠渣系中配MgO量。一般控制残余Mg<0.005%时,配MgO量为3%-5%,如GH4037、GH4169等合金;当残余Mg>0.01%,配MgO量为10%,如GH99、GH4169等合金。
(紫焰)