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铸造高温合金工艺设计、定向凝固实验显微镜




来源:yiyi
时间:2016-8-9 1:17:34

铸造高温合金工艺设计、定向凝固实验显微镜

    定向凝固高温合金的研究包括合金设计、定向凝固工艺、热处
理与微观组织以及力学性能与使用行为。

  1.合金设计
  早期的定向凝固高温合金仅仅是将成熟的普通铸造高温合金在工
艺上实现定向凝固。由于工艺的不同,普通铸造高温合金实现定向
凝固后,横向晶界的开裂现象很难避免。因此适应于定向凝固工艺
的新型定向凝固和单晶高温合金应运而生。从前面介绍的定向凝固
与单晶高温合金的发展特征来看,定向凝固与单晶高温合金研究的
首要对象,就是设计既与凝固工艺相适应,又具有优异综合性能的
合金。

  2.定向凝固工艺
  定向凝固工艺研究包括定向凝固的基本理论、定向凝固热流控制
分布及其影响因素、定向凝固工艺和设备、定向凝固铸造缺陷控制
及其计算机模拟技术等。特别是零件,如具有复杂形状的涡轮叶片
的定向凝固工艺等均应包含在内。

  3.热处理与微观组织
  高温合金通常采用三种类型的热处理,即固溶热处理、涂层热处
理和时效热处理。热处理研究的目的是,针对具体的合金和涂层,
获得较佳显微组织和良好综合性能的热处理制度。微观组织研究不
仅包括对合金相组成,如^y’相、碳化物、硼化物、TcP相等的含
量、形态及其分布的研究,而且包括组织稳定性的研究。

  4.力学性能与使用行为
  定向凝固和单晶高温合金有很多优点,如在受力方向不存在晶界
,振动阻尼效果好。定向凝固和单晶高温合金属宏观各向异性非均
质材料,含有特定的细观结构,材料细观单元及其构造的动力学演
化控制了材料的力学损伤破坏过程,从而构成了材料不同区域的不
同强度和韧性。因此对这种具有各向异性材料的力学性能表征与评
价技术需要进行特殊的分析与研究。同时,如同其他技术一样,没
有挫折和失败,就不会有高温合金和铸造工艺等研究的迅猛发展和
进步。因此,分析定向凝固高温合金在研制和使用过程出现的问题
与失效,有助于进一步提高定向凝固和单晶高温合金的研制与应用
水平,如20世纪60年代定向凝固高温合金铸造裂纹问题,以及我国
近年来对定向凝固高温合金工程应用中再结晶问题的研究。同时,
对不可避免的再结晶问题,既要研究其控制和评估标准、无损检测
等问题,也要研究带有涂层和薄层再结晶的定向凝固及单晶高温合
金叶片的这样多体系的损伤模型及其规律。

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