高梯度定向凝固技术及其在高温合金制备中的应用

摘要：

工业燃机用大型复杂定向或单晶叶片制备的需求,对传统的高速凝固(HRS)定向凝固技术提出了挑战,以液态金属冷却法(LMC)为代表的高梯度定向凝固技术迎来了发展机遇.本文总结分析了高梯度定向凝固技术的工作原理、所制备铸件的组织特点、以及其对凝固缺陷、固溶热处理、力学性能的影响.高梯度定向凝固技术提高了铸件内的温度梯度和冷却速率,因而能够显著减小一次及二次枝晶间距、碳化物、共晶和铸态孔洞尺寸,降低了共晶和铸态孔洞的含量;并降低了热处理过程中固溶孔的含量和元素的残余偏析;该技术还有效抑制雀斑缺陷,提高杂晶形成的临界抽拉速率,减小晶粒取向偏离.高梯度定向凝固技术能够显著提高高温合金的持久性能,但对于单晶合金在高温下提高幅度较小,低周与高周疲劳性能均明显提高,且降低了数据分散度,但在氧化条件下改善幅度减小.

关键词：液态金属冷却、定向凝固、温度梯度、高温合金、力学性能

所属期刊栏目：54

分类号：TG21(铸造)

资助基金：国家自然科学基金项目Nos.51331005、51631008、51690163和51771148，国家重点研发计划项目Nos.2016YFB0701400和2017YFB0702900. Supported by National Natural Science Foundation of China.51331005, 51631008, 51690163 and 51771148;National Key Research and Development Program.2016YFB0701400 and 2017YFB0702900

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：615-626