單晶高溫合金凝固特性與典型凝固缺陷研究
本文選題:單晶高溫合金 + 凝固特性; 參考:《金屬學報》2015年10期
【摘要】:單晶高溫合金是一種復雜組元多相組織材料,隨著合金化程度的不斷提高、難熔元素的增多和葉片結構的復雜化與大型化,凝固缺陷控制成為提高葉片質量和性能的關鍵.單晶合金的凝固組織及凝固缺陷不僅與合金成分有關,還取決于其凝固特性及工藝條件,本文闡述了先進單晶合金固/液相變溫度、凝固分配系數(shù)等凝固特性的特點和變化規(guī)律,重點分析了晶體取向偏離和雜晶2種典型凝固缺陷形成機制及其與凝固特性、工藝條件的關系,探討了解決復雜單晶葉片典型缺陷的方法和思路,并評述了不同控制方法的實施效果.
[Abstract]:Single crystal superalloy is a kind of complex component multiphase structure material. With the increasing of alloying degree, the increase of refractory elements and the complication and large scale of blade structure, solidification defect control becomes the key to improve the quality and properties of blade. The solidification structure and solidification defects of single crystal alloy are not only related to the composition of the alloy, but also depend on its solidification characteristics and technological conditions. This paper describes the solid / liquid phase change temperature of the advanced single crystal alloy. The characteristics and variation rules of solidification characteristics such as distribution coefficient of solidification are analyzed. The forming mechanism of two typical solidification defects, such as crystal orientation deviation and heterocrystalline, and their relationship with solidification characteristics and technological conditions are analyzed. The methods and ideas for solving the typical defects of complex single crystal blades are discussed, and the effect of different control methods is reviewed.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學凝固技術國家重點實驗室;
【基金】:國家高技術研究發(fā)展計劃項目2012AA03A511 國家自然科學基金項目51331005和50931004 國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目2011CB610406 西北工業(yè)大學基礎研究基金項目2014JM6227資助~~
【分類號】:TG132.3
【參考文獻】
相關期刊論文 前8條
1 焦莎;張軍;金濤;王常帥;王海峰;劉林;傅恒志;;一種第三代鎳基單晶高溫合金的DTA實驗研究[J];稀有金屬材料與工程;2013年05期
2 Xiaoli Zhang;Yizhou Zhou;Tao Jin;Xiaofeng Sun;Lin Liu;;Effect of Solidifcation Rate on Grain Structure Evolution During Directional Solidifcation of a Ni-based Superalloy[J];Journal of Materials Science & Technology;2013年09期
3 鄭運榮;;Hf在鑄造高溫合金凝固過程中的作用[J];金屬學報;1986年02期
4 黃太文;劉林;張衛(wèi)國;張軍;傅恒志;;抽拉速率躍遷對定向凝固單晶高溫合金DD3一次枝晶間距和微觀偏析的影響[J];金屬學報;2009年10期
5 張小麗;周亦胄;金濤;孫曉峰;;鎳基單晶高溫合金雜晶形成傾向性的研究[J];金屬學報;2012年10期
6 玄偉東;任忠鳴;任維麗;余建波;陳超;;籽晶取向對鎳基高溫合金定向凝固過程中雜晶的影響[J];鋼鐵研究學報;2011年S2期
7 盧玉章;王大偉;張健;樓瑯洪;;液態(tài)金屬冷卻法制備單晶鑄件凝固過程的實驗與模擬[J];鑄造;2009年03期
8 胡勤;劉林;趙新寶;高斯峰;張軍;傅恒志;;碳和硼對高錸含量的定向凝固鎳基高溫合金元素偏析行為的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年11期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 楊明波,潘復生,丁培道;鑄件凝固組織模擬的研究進展[J];兵器材料科學與工程;2001年03期
2 趙玉珍,史耀武;焊接熔池組織模擬的GBE模型[J];材料導報;2003年01期
3 趙新寶;劉林;張衛(wèi)國;徐義庫;傅恒志;;單晶高溫合金晶體取向的研究進展[J];材料導報;2007年10期
4 劉剛;劉林;趙新寶;閔志先;葛丙明;;難熔元素對鎳基單晶高溫合金凝固特性及組織的影響[J];材料導報;2008年09期
5 王懷志;張殿喜;王智平;馮力;;對流對枝晶生長影響的數(shù)值模擬研究進展[J];材料導報;2009年S1期
6 鞏秀芳;楊功顯;;鎳基單晶高溫合金定向凝固的數(shù)值模擬[J];材料導報;2011年S1期
7 陳榮章,陳婉華;我國燃氣渦輪用鑄造高溫合金的發(fā)展[J];材料工程;1989年04期
8 趙新寶;劉林;楊初斌;張軍;李玉龍;傅恒志;;鎳基單晶高溫合金凝固缺陷研究進展[J];材料工程;2012年01期
9 陳榮章;北京航空材料研究院鑄造高溫合金及工藝發(fā)展40年[J];材料工程;1998年10期
10 徐艷利;魏艷紅;董志波;張玉林;;焊接接頭組織模擬進展[J];材料科學與工藝;2006年02期
相關會議論文 前6條
1 玄偉東;任忠鳴;任維麗;余建波;陳超;;籽晶取向對鎳基高溫合金定向凝固過程中雜晶的影響[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年
2 吳松;侯金保;張勝;魏友輝;;過渡液相擴散焊接頭重熔控制研究[A];第十六次全國焊接學術會議論文摘要集[C];2011年
3 張華;倪紅衛(wèi);陳光友;成日金;劉吉剛;;Al-Si合金凝固組織的三維模擬及預測[A];第十二屆冶金反應工程學術會議論文集[C];2008年
4 吳松;侯金保;張勝;魏友輝;;過渡液相擴散焊接頭重熔控制研究[A];第十五屆中國科協(xié)年會第13分會場:航空發(fā)動機設計、制造與應用技術研討會論文集[C];2013年
5 Weidong Xuan;Zhongming Ren;Huan Liu;Tingsheng Tu;;Formation of Stray Grains in Directionally Solidified Ni-based Superalloy with Cross-section Change Regions[A];中國材料大會2012第19分會場:高溫合金論文集[C];2012年
6 ZHANG Qiong-yuan;MA De-xin;YANG Gong-xian;WANG Hai-yang;LI Lin-xu;;Study on the stray grains of single crystal blades in the directional solidification process[A];第七屆四川省博士專家論壇論文集[C];2014年
相關博士學位論文 前10條
1 楊明波;雙輥薄帶凝固組織的數(shù)值模擬和參數(shù)表征[D];重慶大學;2001年
2 張北江;低頻電磁場作用下鋁合金半連續(xù)鑄造工藝與理論研究[D];東北大學;2002年
3 丁恒敏;鑄造合金的微觀組織模擬[D];華中科技大學;2005年
4 劉東戎;TiAl合金錠凝固組織形成的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年
5 劉旭波;半固態(tài)鋁合金漿料智能制備技術和裝置研究[D];南昌大學;2007年
6 劉晶峰;過冷熔體枝晶生長的計算機模擬仿真[D];華中科技大學;2006年
7 鄧小虎;金屬熱變形及焊縫凝固過程的元胞自動機模擬[D];大連理工大學;2009年
8 徐艷利;SUS316和NIMONIC263焊接接頭晶粒長大MONTE CARLO模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年
9 李玉斌;鈹激光焊接性研究及焊接過程微觀組織模擬[D];中國工程物理研究院;2009年
10 郭薇;板坯連鑄凝固過程微觀組織的模擬研究[D];東北大學 ;2010年
相關碩士學位論文 前10條
1 湯曉君;一種新型鎳基高溫合金的定向凝固研究[D];上海交通大學;2011年
2 李璇;半連續(xù)鑄造過程中溫度場的計算機模擬及其在凝固組織預報中的應用研究[D];東北大學;2009年
3 王海南;熱型連鑄過程微觀組織的計算機模擬[D];甘肅工業(yè)大學;2001年
4 衣冠玉;熱型連續(xù)定向凝固過程微觀組織模擬[D];蘭州理工大學;2004年
5 許林;二元合金凝固過程中樹枝晶演變三維模擬[D];南昌大學;2005年
6 王帆;基于KKS模型Al-Cu合金等溫凝固過程相場法模擬[D];蘭州理工大學;2006年
7 肖繼林;焊接熱影響區(qū)晶粒生長的蒙特卡羅(MC)法三維模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年
8 馮力;Fe-C-P三元合金等溫凝固過程相場法模擬[D];蘭州理工大學;2007年
9 薛賢杰;基于自適應有限元方法的三元合金晶體生長相場模擬[D];上海交通大學;2007年
10 石可偉;三元合金非等溫凝固過程的相場法模擬[D];蘭州理工大學;2008年
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 陳榮章;單晶高溫合金發(fā)展現(xiàn)狀[J];材料工程;1995年08期
2 劉世忠,李嘉榮,唐定忠,鐘振綱;單晶高溫合金定向凝固過程數(shù)值模擬[J];材料工程;1999年07期
3 鄒敏明;張軍;劉林;傅恒志;;熔體超溫處理對鎳基單晶高溫合金γ′相的細化作用[J];稀有金屬材料與工程;2008年09期
4 李雙明;傅恒志;;定向凝固速率躍遷下平界面處液相溶質濃度變化及界面失穩(wěn)[J];中國科學(E輯:技術科學);2008年03期
5 劉志義,雷毅,傅恒志;DD8鎳基高溫合金單晶制備中的雜晶長大機制[J];金屬學報;2000年01期
6 王震,李金國,趙乃仁,金濤,張靜華;熔體處理溫度對鎳基單晶高溫合金熔體結構和凝固組織的影響[J];金屬學報;2002年09期
7 殷鳳仕,孫曉峰,李耀彪,于洋,鄭啟,管恒榮,胡壯麒;熔體過熱處理對M963合金組織和高溫持久性能的影響[J];金屬學報;2003年01期
8 鄒敏明;張軍;劉林;傅恒志;;熔體超溫處理對DD3鎳基單晶高溫合金凝固組織的影響[J];金屬學報;2008年01期
9 東華;第三代單晶高溫合金[J];航空制造工程;1995年12期
10 殷鳳仕;Effect of Melt Superheating on the Morphology of MC Carbide in a Cast Ni-base Superalloy M963[J];Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science;2002年03期
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 駱宇時;劉世忠;孫鳳禮;;錸在單晶高溫合金中強化機理的研究現(xiàn)狀[J];材料導報;2005年08期
2 劉春廷;孫曉峰;馬繼;叢海燕;劉萬峰;;一種含錸單晶高溫合金的恒溫氧化行為[J];稀有金屬材料與工程;2007年08期
3 趙新寶;劉林;張衛(wèi)國;徐義庫;傅恒志;;單晶高溫合金晶體取向的研究進展[J];材料導報;2007年10期
4 劉昌奎;楊勝;何玉懷;陶春虎;;單晶高溫合金斷裂特征[J];失效分析與預防;2010年04期
5 張靜華,唐亞俊,王中光,徐永波,胡壯麒;單晶高溫合金高周疲勞行為的研究[J];材料工程;1992年S1期
6 郭喜平,,史正興,傅恒志, 孫家華;改進單晶高溫合金性能的途徑[J];航空學報;1994年07期
7 杜煒,魏朋義,李建國,傅恒志,孫家華;中速生長條件下單晶高溫合金組織及偏析研究[J];金屬學報;1998年04期
8 孫曉峰;金濤;周亦胄;胡壯麒;;鎳基單晶高溫合金研究進展[J];中國材料進展;2012年12期
9 史振學;劉世忠;李嘉榮;;單晶高溫合金定向凝固過程中條帶的形成機制[J];熱加工工藝;2013年13期
10 E.A.古列紹娃;E.H.卡布洛夫;B.B.格拉西莫夫;陳榮章;;鑄造溫度——速度參數(shù)對無碳單晶高溫合金組織的影響[J];航空材料學報;1993年04期
相關會議論文 前10條
1 劉金來;金濤;張靜華;孫曉峰;管恒榮;胡壯麒;;一種單晶高溫合金的拉伸性能及微觀變形特征[A];動力與能源用高溫結構材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年
2 韓鳳奎;燕平;趙京晨;于瀟翔;曾強;張龍飛;;一種新型四代單晶高溫合金的元素分布和組織特征[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年
3 馮小輝;李應舉;楊院生;;單晶高溫合金凝固組織演化數(shù)值模擬與預測[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年
4 鄭運榮;楊素玲;;單晶高溫合金在電廠燃氣渦輪中的應用[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展(上冊)[C];2001年
5 劉麗榮;金濤;孫曉峰;管恒榮;胡壯麒;;碳對一種鎳基單晶高溫合金組織和蠕變性能的影響[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年
6 馮小輝;李應舉;楊院生;;電場作用下單晶高溫合金定向凝固組織演化模擬[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年
7 吳文平;郭雅芳;;單晶高溫合金沉淀強化機制的多尺度研究[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年
8 張萬明;杜煒;李金山;張軍;傅恒志;;超細化對CMSX-2合金單晶組織性能的影響[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年
9 黃愛華;崔樹森;王少剛;楊勝群;劉秀玲;于興福;;鎳基單晶高溫合金的發(fā)展概況[A];第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集[C];2011年
10 魏文娟;濮晟;鄭運榮;唐海軍;馮強;;單晶高溫合金滑移損傷誘發(fā)的胞狀轉變[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年
相關博士學位論文 前2條
1 薛飛;鉭和鈦對新型鈷基單晶高溫合金組織穩(wěn)定性與高溫蠕變行為的影響研究[D];北京科技大學;2015年
2 申健;一種鎳基單晶高溫合金的組織與性能[D];沈陽工業(yè)大學;2013年
相關碩士學位論文 前6條
1 白雪峰;低成本第三代單晶高溫合金的組織與性能[D];沈陽工業(yè)大學;2006年
2 茆亮;Ru對單晶高溫合金微觀組織和力學性能的影響[D];沈陽工業(yè)大學;2010年
3 劉陽;新型單晶高溫合金MO9A組織和性能穩(wěn)定性研究[D];沈陽理工大學;2011年
4 楊亮;單晶高溫合金(?)C36電子束區(qū)熔定向凝固[D];西北工業(yè)大學;2003年
5 孫新濤;碳在一種鎳基單晶高溫合金中的作用[D];沈陽工業(yè)大學;2007年
6 溫濤;一種鎳基單晶高溫合金顯微組織及力學性能的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2011年
本文編號:1844794
本文鏈接:http://www.lk138.cn/kejilunwen/jinshugongy/1844794.html