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为了实现液态金属冷却法(LMC)的工程化应用,本文通过对传统高速凝固法(HRS)和液态金属冷却法(LMC)两种定向凝固工艺得到的大尺寸DSM11合金铸件进行显微组织观察和性能分析,研究了凝固工艺对大尺寸DSM11合金组织和性能的影响以及HRS工艺下不同Sn含量的DSM11合金的组织和性能,确定了HRS工艺下合金的热处理制度。研究结果表明:与HRS工艺相比,LMC工艺得到的大尺寸铸件组织更加均匀,一次、二次枝晶间距较小,三次枝晶不明显;共晶尺寸和体积分数小,缩孔等缺陷少;碳化物以及枝晶干和枝晶间的γ′细小且分布均匀;LMC工艺使合金元素微观偏析程度减小,抑制了块状η相的析出;LMC工艺下,DSM11合金经过热处理后的室温拉伸强度较高;横向部位在980℃/220MPa条件下以及纵向部位在980℃/220MPa和750℃/850MPa条件下的持久寿命和延伸率均较大,但在靠近冷却端处,横向部位在980℃/220MPa条件下的持久延伸率明显比HRS工艺下的小;此外,LMC工艺下的合金组织和性能数据的稳定性比较好。HRS工艺下得到的不同Sn含量的DSM11合金组织中一、二次枝晶间距以及共晶尺寸和体积分数、γ′和碳化物形貌没有明显差别,碳化物主要呈骨架状,也有少量呈块状;在凝固过程中金属Sn主要偏聚在共晶边缘的硼化物中形成低熔点相,少量偏聚在碳化物和共晶内部的γ′中,而在枝晶干上几乎没有Sn的偏聚;热处理后,金属Sn均匀分布;不同Sn含量合金的室温拉伸性能以及在980℃/220MPa和750℃/850MPa条件下的持久性能无明显差异。另外,HRS工艺得到的合金初熔温度比LMC工艺下的低,LMC工艺减少了合金元素的偏析程度,从而提高合金的固溶温度;DSM11合金中加Sn后形成的低熔点相则降低合金的初熔温度。