什么是单晶定向凝固高温合金?飞机的发动机涡扇叶片好像要用到这种材料我的意思不是说怎样制作而是请教概念
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 22:38:17
什么是单晶定向凝固高温合金?飞机的发动机涡扇叶片好像要用到这种材料我的意思不是说怎样制作而是请教概念
什么是单晶定向凝固高温合金?
飞机的发动机涡扇叶片好像要用到这种材料
我的意思不是说怎样制作而是请教概念
什么是单晶定向凝固高温合金?飞机的发动机涡扇叶片好像要用到这种材料我的意思不是说怎样制作而是请教概念
制取单晶高温合金以正常凝固法中的定向凝固法应用最为广泛和最有效.固- 液界面前沿液相中的温度梯度GL 和晶体生长速度R 是定向凝固技术的重要工艺参数,GL/ R 值是控制晶体长大形态的重要判据.,定向凝固技术制取的铸件的晶体取向都是金属的择优方向.随着科学技术的进步,越来越多的应用领域要求单晶的晶体取向为其择优方向.
定向凝固高温合金藉由柱状晶的同方向凝固,将细长的柱状晶朝凝固方向平行涡轮叶片运转产生的离心力.但其最大缺点是,涡轮叶片有中空部分,某些部位壁薄,在凝固时柱状界面之间容易产生裂缝,使得制造上受到限制.
单晶高温合金定向凝固工艺主要有两种方法：
1.籽晶法
首先将和所要铸造的单晶部件具有相同材料的的籽晶安放在模壳的最底部,然后将过热的熔融金属液浇注在籽晶上面,使籽晶部分熔化,再恰当地控制固液界面前沿液体中的温度梯度和晶体的生长速度,金属熔液就会从未被熔化的籽晶部分开始往金属液中生长,并最终形成晶体取向与籽晶相同的单晶.
2.选晶法
选晶法是单晶高温合金叶片制备中最基本的工艺方法.Higginbotham把常用的单晶选晶器结构归纳为四种类型:螺旋型、倾斜型、转折型、尺度限制型(缩颈型)随着单晶高温合金研究的发展,螺旋型选晶器逐渐淘汰掉其他三种选晶器,成为目前应用最广泛也是最成功的选晶器类型.
选晶法的原理就是利用选晶器的这种狭窄界面,只允许一个晶粒长出它的顶部,然后这个晶粒长满整个型腔,从而得到单晶体.其晶体竞争生长机制是:螺旋结构总的攀升走向正好与散热方向相反,致使螺旋体内散热均匀,因此在整个螺旋形生长过程中,位向最适合生长的那个晶粒将其他众多的初生晶粒一一淘汰,不断长出枝晶并最终进入试样本体成为单晶铸件.
至于镍基单晶合金,在镍的Gamma固溶态中,有大量分散结晶构造稍为不同的Gamma基本态,只要将这种结晶单晶化,在定向凝固合金中,增加Gamma基本态,提高高温强度.镍基单晶合金基本上消除定向凝固高温合金的限制.F119的涡轮叶片是用第三代单晶作的,DD3可能是第一代.