精密鑄(zhù)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:378 次
航空發(fa)動機工作環境(jing)非常惡劣,在高(gāo)溫、高寒等極端(duan)工作👉條件下,對(duì)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(chū)嚴格的要求,如(ru)果采用👉傳統的(de)🤞熔模精密鑄造(zao)技術,會導緻生(sheng)産的鑄件出🥰現(xian)柱狀晶或是樹(shu)枝晶,晶粒的平(píng)均尺寸超過4毫(háo)米,晶粒粗大,并(bing)且組織存在差(cha)異性,各部位性(xìng)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(dǎo)緻鑄件㊙️在使用(yong)期間出❓現疲勞(láo)裂👈紋的問題,縮(suō)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(xian)狀,尤其是細晶(jīng)鑄造技術,可以(yǐ)有效進行傳🌈統(tǒng)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(hua),能夠形成數🌈量(liang)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(zhī)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(kai)始使用高溫合(he)金細晶鑄造技(jì)術,通過熱失控(kòng)的形式生産航(hang)空發動機合金(jin)渦輪産品,能夠(gou)将材料澆注過(guo)熱度維持在27℃之(zhī)内,平均晶粒度(dù)控制🐅在直徑0.51mm左(zuǒ)右,和傳統的熔(rong)模👄鑄造技術相(xiàng)較,細晶鑄造的(de)鑄🍓件壽命延長(zhang)75%以上。
受20世紀80年(nián)代德國研究多(duo)種金屬化合物(wu)類在合金細❓化(huà)方面的影響,我(wo)國西北工業大(da)學也開始研究(jiū)金屬化合物類(lei)細化劑,形成合(he)金細化的作用(yong),并發現使用金(jīn)屬化合物細化(hua)劑除🌍了能夠确(que)保組織細化,還(hái)能增強碳化物(wu)的細化效果,提(ti)升等軸晶的數(shu)量,降低樹枝❌晶(jīng)的數量與尺寸(cun),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(xué)法晶粒細化技(ji)術,其便于操作(zuò)的特性使其廣(guǎng)泛地應用于表(biǎo)面細化鑄件的(de)生産工藝💃中。但(dan)是,由于化學法(fa)晶粒細化技術(shù)受熔煉澆注過(guo)程中溫度的影(yǐng)響較大,溫度較(jiao)低則反應形核(he)的數量較少,溫(wēn)度過高則形核(he)重熔于熔體中(zhong),導緻zui終細化效(xiào)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(jin)行過熱處理,在(zai)高溫的狀态下(xia)很多添加劑都(dōu)會出♊現分解的(de)現象,或者是直(zhí)接和熔體之🔴間(jiān)相互熔合,無法(fǎ)保留形成形核(he)基底,這就導緻(zhì)生産‼️期間添加(jia)劑材料的使😄用(yong)受到一定限制(zhì),所以在未來的(de)生産過程中需(xu)要結合高溫合(hé)金的情況科學(xue)使用化學添加(jia)劑。