精密鑄(zhu)造中的細晶鑄(zhu)造研究
作者:超(chao)級管理員 時間(jiān):2025-12-14 09:15:27 點擊:377 次
航空發(fa)動機工作環境(jìng)非常惡劣,在高(gāo)溫、高寒等極端(duan)工作條♊件下,對(dui)渦輪葉片、葉盤(pán)及渦輪機匣等(deng)高等溫🌈合金鑄(zhu)件的壽命提出(chu)嚴格的要求,如(ru)果采用傳統的(de)🍉熔模精密鑄造(zào)技術,會導緻生(shēng)産的鑄件出現(xiàn)柱狀晶或是樹(shu)枝晶,晶粒的💜平(ping)均尺寸超過4毫(hao)米㊙️,晶粒粗大,并(bing)且組織存在差(chà)異性,各部位性(xing)能會有所不同(tóng),如果😄通過此類(lei)技術生産高溫(wen)合金,可能會導(dao)緻鑄件在使用(yong)期間出現疲勞(láo)裂紋的問題,縮(suo)短使用壽命,而(ér)等軸晶精密鑄(zhu)造技術的應用(yong)就可以改變現(xiàn)狀,尤其是細晶(jing)鑄造技術,可以(yǐ)有效進😍行傳統(tong)熔模鑄造技術(shu)流程的控制,使(shi)得合金💯形核的(de)機制有所強化(huà),能夠形成數量(liàng)⛱️較高的結晶核(hé)心,起到晶粒長(zhǎng)大的抑制性作(zuo)用,獲取到平均(jun1)晶粒尺寸在🙇🏻1.6mm之(zhi)内并且均勻度(dù)較高的等軸晶(jīng)㊙️鑄件産品,符合(hé)相關的标準。
20世(shì)紀70年代的中期(qi)階段,就USA已經開(kāi)始使用高溫合(hé)金細晶鑄造🚩技(jì)術,通過熱失控(kong)的形式生産航(háng)空發動機合金(jin)渦輪産品,能夠(gòu)将材料澆注過(guo)熱度維持在🚶27℃之(zhi)内,平均晶粒🥰度(dù)控制在直徑0.51mm左(zuo)右,和傳統的熔(rong)模鑄造技術相(xiang)較,細晶鑄造的(de)鑄件壽命延㊙️長(zhǎng)75%以上。
受20世紀80年(nian)代德國研究多(duō)種金屬化合物(wù)類在合金㊙️細📐化(huà)方面🌂的影響,我(wo)國西北工業大(dà)學也開始研究(jiu)金屬化合物類(lèi)細化劑,形成合(hé)金細化的作用(yòng),并發現使用金(jīn)屬化合物細化(hua)劑除了能夠📞确(què)保組織細💜化,還(hái)能增強碳化物(wu)的細化效果,提(tí)升等軸晶的數(shù)🤩量,降低樹枝晶(jing)的數量與尺寸(cùn),增強不同溫度(du)條件🏃♂️下合金的(de)屈服與抗拉強(qiáng)度。此類方式的(de)應用屬于化學(xue)法晶粒細化✔️技(jì)術,其便于操作(zuo)的特性使其廣(guang)泛地應用于表(biao)面細化鑄件的(de)生産工藝中。但(dàn)是,由于化學法(fǎ)晶粒細化技術(shu)受熔👅煉澆注過(guo)程中溫度的影(ying)響較大,溫度♌較(jiào)低則♍反應形核(he)的數量較少,溫(wen)🔴度過高則形🈲核(he)重熔于熔體中(zhōng),導緻zui終細化效(xiao)果較差。高溫合(he)金的熔鑄工藝(yi)具備一定的複(fu)雜性特點,高溫(wēn)合金的熔點在(zai)普遍在1300℃以上💰,澆(jiao)注😍之前需要進(jìn)行過熱處理,在(zai)高溫㊙️的狀态下(xia)很多添加劑都(dou)會出👄現分解的(de)現象,或者是直(zhi)接和熔體之間(jian)相互熔合,無法(fa)保留形成形核(hé)基底✊,這就導緻(zhì)生産期間添加(jiā)劑材料的使用(yòng)受到一定限制(zhì),所以在未來的(de)生産過程中需(xū)要結合高溫合(hé)金的情況科學(xue)使用☀️化學添加(jia)劑。