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《籽晶法生長高溫合金單晶凝固界面研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、24材料工程/2007年11期籽晶法生長高溫合金單晶凝固界面研究SolidificationInterfaceinGrowthofSingleCrystalSuperalloysbySeedingTechnique1,2222趙乃仁,李金國,劉金來,王志輝,22211,2金濤,孫曉峰,管恒榮,楊洪才,胡壯麒(1東北大學(xué),沈陽110004;2中國科學(xué)院金屬研究所,沈陽110016)1,222ZHAONa-iren,LIJin-guo,LIUJin-lai,2222WANGZh-ihui,JINTao,SUNXiao-feng,GUANHe
2、ng-rong,11,2YANGHong-cai,HUZhuang-qi(1NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China)摘要:研究了籽晶法生長單晶高溫合金中固液界面的演變規(guī)律。實驗結(jié)果表明:在籽晶法生長高溫合金單晶的起始過程中,凝固系統(tǒng)經(jīng)非穩(wěn)態(tài)自組織過程達(dá)到穩(wěn)態(tài)生長,凝固界面經(jīng)歷了由平界面)胞狀界面)枝晶界面的轉(zhuǎn)化過程,胞枝晶間距根據(jù)凝固參數(shù)及初始形態(tài)
3、自行調(diào)整,其調(diào)整模式主要有競爭淘汰、尖端開裂和高次分枝三種。在生長起始端存在著籽晶與單晶的融合區(qū),融合區(qū)的成分取決于籽晶成分和單晶成分。關(guān)鍵詞:單晶高溫合金;晶體生長;籽晶;固液界面中圖分類號:TG132132文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-4381(2007)11-0024-04Abstract:Theevolutionofsolid/liquidinterfaceduringsinglecrystalsuperalloygrowthbyseedingtechniquewasinvestigated1Theexperimentres
4、ultsshowsthatthesinglecrystalsuperalloygrowthstartedfromthetopofseedsandthemicrostructureunderwentthetransformationfromtheunsteadyself-organizedtostablestate1Solid/liquidinterfacechangedfromplanartocellular,thentodendrite1Primaryarmspacingofcellularanddendritecrystalwasm
5、odifiedbysolidificationparametersandin-itialmorphology1Threetypesofadjustedmodelincludingcompetitionselection,tipsplitandhighor-derbranchingofdendritecanbeidentified1Fusionzoneoccurredbetweenseedsandsinglecrystalinstartergrowth1Thecompositionofmushyzonedependedonthechemi
6、calcompositionofseedsandthesinglecrystalsuperalloy1Keywords:singlecrystalsuperalloy;crystalgrowth;seed;solid/liquidinterface鎳基單晶高溫合金具有優(yōu)良的高溫性能,是目前向的2倍,即使在1000~1100e的高溫下,單晶合金制造先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)葉片的主要材的持久性能仍然明顯地具有各向異性,31114取向的持[1,2]料。單晶高溫合金具有顯著的各向異性,不同晶久強(qiáng)度比30014取向高10%~15%以上,持久壽命高
7、3體取向的彈性模量、熱疲勞性能、蠕變性能等具有數(shù)十倍,30114取向持久強(qiáng)度最低。因此,研究單晶高溫合[3]倍的差異,例如N-i618A-l1318Mo-6W合金31114晶金的各向異性,對充分發(fā)揮單晶合金性能潛力非常重向在980e,280MPa條件下的斷裂壽命是30014晶向要。要獲得較大尺寸且具有不同取向的單晶體,籽晶[7,8]的9倍,產(chǎn)生1%蠕變的時間是30014晶向的41倍。法是一種非常有效的制備工藝之一。在籽晶法生[4]CMSX-2在760e,750MPa條件下30014晶向的應(yīng)長單晶過程中,籽晶和熔融高溫合金液相之間的相互力
8、斷裂壽命是30114和31114晶向的20倍以上,作用即固液相界面演變機(jī)制對能否成功生長單晶體有PWA1480[5]不同取向的變形機(jī)制不同,31004取向為著決定性的作用。因此,研究籽晶法生長單晶凝固界八面