本發(fā)明涉及合金檢測方法，尤其是一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法。

背景技術(shù)：

1、裂紋是合金連鑄及鑄造過程中最常見的缺陷，嚴(yán)重影響著合金生產(chǎn)的順行、合金的質(zhì)量和性能。合金裂紋敏感性為合金固有屬性，與合金成分、凝固速率等有關(guān)。但任何合金其成分、凝固速率都可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整，進(jìn)而可調(diào)整合金熱裂敏感性，降低生產(chǎn)中出現(xiàn)缺陷的幾率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)道裂紋敏感性測試實(shí)驗(yàn)，當(dāng)合金成分較為接近時(shí)，就難以判斷合金的裂紋敏感性，給合金成分微調(diào)帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種評判效果好的基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案包括下述步驟：s1、對待測合金進(jìn)行定向凝固實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)后樣品；

3、s2、對所述實(shí)驗(yàn)后樣品進(jìn)行縱向切割并處理，得到金相組織清晰的縱向截面，并對縱向截面進(jìn)行侵蝕、拍照；

4、s3、根據(jù)侵蝕照片統(tǒng)計(jì)待測合金二次枝晶間距；

5、s4、將得到的二次枝晶間距代入下述裂紋敏感性評判公式(1)中，計(jì)算出壓降△pmax的具體數(shù)值；

6、

7、式中：tl和ts分別是合金的液相線溫度和固相線溫度，℃；vt為定向凝固實(shí)驗(yàn)的拉速，μm/s；fs(t)為合金固相率隨溫度變化級數(shù)；g為定向凝固實(shí)驗(yàn)的溫度梯度，℃/m；λ2為步驟s3所得二次枝晶間距，μm；β為合金固相收縮率；μ是合金液相的液體粘度，mpa·s；dt是指對t積分；

8、s5、以計(jì)算出的壓降△pmax數(shù)值大小為依據(jù)評價(jià)合金裂紋敏感性。

9、進(jìn)一步的，所述步驟s1中定向凝固實(shí)驗(yàn)為：以預(yù)設(shè)的升溫速率從室溫升至預(yù)設(shè)溫度并保溫，使待合金充分熔化，然后在設(shè)定的溫度梯度下以預(yù)設(shè)的拉速進(jìn)行拉伸樣品并淬火。

10、更進(jìn)一步的，所述定向凝固實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：溫度梯度選擇范圍為1.0×10-4～2.0×10-2℃/m，拉速選擇范圍為5～300μm/s。

11、更進(jìn)一步的，所述定向凝固實(shí)驗(yàn)中，拉伸樣品長度的25～75％。

12、進(jìn)一步的，所述步驟s5：通過比較在同一溫度梯度、同一拉速下待測合金的△pmax大小，即可比較合金的裂紋敏感性，其中數(shù)值越大裂紋敏感性越高，即越容易開裂。

13、采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過對合金進(jìn)行定向凝固實(shí)驗(yàn)，獲得兩相區(qū)二次枝晶間距后，代入本發(fā)明的裂紋敏感性評判公式，所計(jì)算結(jié)果進(jìn)行裂紋敏感性比較，能夠直接準(zhǔn)確的反應(yīng)裂紋敏感性。本發(fā)明具有操作簡單，合金裂紋敏感性計(jì)算結(jié)果精確，考慮到了冷卻速率對裂紋敏感性影響等優(yōu)點(diǎn)；適用于各類合金的裂紋敏感性評價(jià)過程。

技術(shù)特征：

1.一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，其特征在于，包括下述步驟：s1、對待測合金進(jìn)行定向凝固實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)后樣品；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，其特征在于，所述步驟s1中定向凝固實(shí)驗(yàn)為：以預(yù)設(shè)的升溫速率從室溫升至預(yù)設(shè)溫度并保溫，使待合金充分熔化，然后在設(shè)定的溫度梯度下以預(yù)設(shè)的拉速進(jìn)行拉伸樣品并淬火。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，其特征在于，所述定向凝固實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：溫度梯度選擇范圍為1.0×10-4～2.0×10-2℃/m，拉速選擇范圍為5～300μm/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，其特征在于：所述定向凝固實(shí)驗(yàn)中，拉伸樣品長度的25～75％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，其特征在于，所述步驟s5：通過比較在同一溫度梯度、同一拉速下待測合金的△pmax大小，即可比較合金的裂紋敏感性，其中數(shù)值越大裂紋敏感性越高，即越容易開裂。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于定向凝固的合金微觀裂紋敏感性評判方法，包括下述步驟：S1對待測合金進(jìn)行定向凝固實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)后樣品；S2對所述實(shí)驗(yàn)后樣品進(jìn)行縱向切割并處理，得到金相組織清晰的縱向截面，并對縱向截面進(jìn)行侵蝕、拍照；S3根據(jù)侵蝕照片統(tǒng)計(jì)待測合金二次枝晶間距；S4將得到的二次枝晶間距代入下述裂紋敏感性評判公式（1）中，計(jì)算出壓降△P<subgt;max</subgt;的具體數(shù)值；S5以計(jì)算出的壓降△P<subgt;max</subgt;數(shù)值大小為依據(jù)評價(jià)合金裂紋敏感性。本方法所計(jì)算結(jié)果進(jìn)行裂紋敏感性比較，能夠直接準(zhǔn)確的反應(yīng)裂紋敏感性；具有操作簡單，合金裂紋敏感性計(jì)算結(jié)果精確，考慮到了冷卻速率對裂紋敏感性影響等優(yōu)點(diǎn)；適用于各類合金的裂紋敏感性評價(jià)過程。

技術(shù)研發(fā)人員：劉洪波,張彩東,謝榮圓,劉穎,張雲(yún)飛,李民,張俊粉,車曉鋭,李雙江
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北河鋼材料技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/30