吴永强， 付文， 王开坤， 杨艳

(1.北京科技大学 材料科学与工程学院, 北京 100083；2.金川集团股份有限公司 镍钴资源综合利用国家重点实验室,甘肃 金昌 737100)

大型金属构件一般由大型铸锭锻造而成，由于金属凝固收缩而不可避免地产生大量的显微缩孔和疏松缺陷，这些孔洞型缺陷弥散分布在铸锭芯部[1-3]，破坏了材料的连续性。大型金属构件工作时要承受轴压、轴拉、内压、外压和局部应力集中等多种复杂载荷，对锻件的性能要求极高，采用传统工艺制造的锻件[4-6]难以满足其使用要求。近年来，有研究人员提出连铸坯液芯压下新工艺，靠液芯部分溶质富集区钢液的反复挤出，破碎初生的树枝状晶，使其形成人为的结晶核心，从而加速其凝固，扩大等轴晶区，缩小柱状晶区，使偏析显著降低，液芯压下在凝固过程中板坯的厚度减小增加了等轴晶的数量，促进了晶粒细化，减少了中间偏析，导致了微偏析更均匀分布，并抑制了宏观偏析[7-9]。半固态成形工艺，即对温度处于固相线温度与液相线温度之间的半固态金属坯料进行的成形工艺，其工艺特征是在金属凝固时剧烈搅拌。金属的凝固组织由枝状晶转变成球状的等轴晶，从而制备出具有等轴、均匀、细小的初生相，并均匀的分布在液相中的悬浮半固态浆料[10-12]。本文在目前已有的连铸坯液芯压下工艺和半固态成形工艺基础上，提出一种大型金属构件高均匀性短流程成形新方法，即液芯锻造工……