单晶高温合金/Al2O3型壳界面行为研究

采用直接浇注法制备金属型壳界面行为试样，其金属为单晶高温合金DD3、DD6，型壳为Al2O3。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析对试样表面进行研究。结果表明，采用Al2O3型壳铸造出的DD3、DD6单晶铸件外表面光洁，Al2O3型壳可用于DD3、DD6单晶高温合金的熔模铸造工艺。     

Cr与B对镍基高温钎料在Cf/SiC陶瓷基复合材料上润湿性的影响

研究了Cr和B元素对镍基高温钎料在3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料上的润湿性的影响.试验结果发现,在真空度小于10-3 Pa,工作温度1100 ℃,保温时间10 min条件下,当钎料中的Cr元素含量为15%,B元素含量为0.6%时,镍基钎料在Cf/SiC上的润湿角为10°,然而B元素含量增加到2.4%后,润湿角增大到62°,表明钎料中的元素B降低钎料在Cf/SiC上的润湿性.钎料中的活性元素Cr对润湿有重要影响.镍基钎料在Cf/SiC上的润湿过程属于反应润湿,润湿界面生成多种碳化物和硅化物.采用扫描电镜与能谱仪分析界面的微观结构与成分,通过X射线衍射仪检测界面产物.     

钛合金冷坩埚定向凝固过程温度场数值模拟

基于电磁场Maxwell方程组以及带有一定运动速度的连续介质凝固模型,建立了连续熔铸与定向凝固过程温度场数值计算模型,并对线圈匝数为4匝、输入电流密度为6.6×1010A/m2、电源频率为50 000 Hz时,扁形锭的电磁感应加热升温过程进行了模拟研究,得出了Ti-6Al-4V合金的温度场变化情况.结果显示,从开始加热的几十秒时间内,扁形铸锭温度上升很快;接近100 s时,铸锭温度分布趋于稳定;接近300 s时,铸锭自身基本达到热量平衡.     

Re含量对单晶高温合金组织和拉伸性能的影响

为优化一种单晶高温合金中的Re含量,在真空定向凝固炉中制备了3%Re和5%Re的镍基单晶高温合金,热处理后分别在980 ℃长期时效400、800、2 000 h,测试合金热处理后1 100 ℃拉伸性能,采用JMatPro软件计算了合金相图,通过光学显微镜、扫描电镜和能谱仪研究Re含量对合金枝晶组织,热处理组织和980 ℃时效400、800、2 000 h的组织和1 100 ℃拉伸性能的影响。结果表明,随着单晶高温合金中Re含量增加,一次枝晶间距轻微减小,共晶的体积分数升高;γ′相尺寸下降,立方化程度增加;不同Re含量合金时效800 h后无TCP相析出,时效2 000 h后有TCP相析出,随着Re含量增加,TCP相析出量增加。合金组织稳定性随着Re含量增加而降低。随着Re含量增加,合金的高温拉伸性能显著提高。      

一种提高DD3单晶高温合金蠕变性能的热处理工艺

根据DD3单晶高温合金的热分析和相分析结果,制定了新的热处理工艺.该优化工艺提高了合金的固溶处理温度,并增加了一级时效制度.研究了优化工艺热处理后DD3合金的蠕变及拉伸性能,对比分析了优化工艺和标准工艺处理后的组织、元素分布和力学性能.结果表明,优化后的热处理工艺改善了合金组织和元素的分布,显著提高了合金的蠕变性能.     

大尺寸涡轮叶片精铸蜡型快速制备技术

为实现大尺寸涡轮叶片的快速精密铸造,研究了基于数控加工技术的大尺寸涡轮叶片精铸蜡型快速制备技术。在分析精铸蜡型结构特点的基础上,提出了数控加工工艺方案;通过设计基础切削实验,对加工工艺参数进行优化;以所得样件截面线轮廓度误差为评价准则,研究精铸蜡型精度评估方法,以实现数控加工蜡型的快速测量评估。最后,以某型精铸蜡型为例,对研究方法进行实例验证。结果表明,所提方法可在保证蜡型精度的前提下缩短精铸蜡型制备周期。     

喷射成形雾化器结构对流场的影响

采用美国商用流体力学软件(CFD)模拟了喷射成形雾化腔内气体流动状态,分析了四种不同雾化器喷管结构的流场特点。结果表明:在一定的压力和尺寸条件下,汇聚喷管结构的高速射流区域比汇聚发散结构喷管大,对气体加速作用较好;导流管末端气流速度影响抽吸气体流率,从而影响引流效果;和汇聚发散结构相比汇聚结构喷管更适合用于双层雾化器引流结构。     

单晶高温合金损伤与断裂特征研究

研究了单晶高温合金在持久、拉伸和低周疲劳条件下的损伤与断裂特征。结果表明:单晶合金高温持久微观断裂方式为沿原始微孔洞扩展的微孔聚集型断裂,中温持久微观断裂方式为微孔聚集型断裂与滑移剪切断裂共存的混合型断裂;高温拉伸首先在内部以微孔聚集型模式开裂,最后阶段以滑移剪切的方式发生断裂,微孔聚集型断裂过程占主要地位,中温拉伸以纯滑移剪切的方式发生断裂,断口由一个平面组成;低周疲劳断裂由裂纹萌生、裂纹稳定扩展和裂纹失稳扩展3个阶段组成。断口呈现多源开裂特征,疲劳裂纹一般萌生于表面。疲劳裂纹扩展初期断口基本与主应力方向垂直,随着疲劳裂纹扩展,断口表现为与主应力约成45°的平面特征。     

小角度晶界对DD6单晶高温合金持久性能和断裂特征的影响(英文)

用双籽晶法制备了带有扭转小角度晶界的DD6单晶高温合金双晶试板。在760℃/758 MPa, 850℃/550 MPa 和 980℃/250 MPa条件下研究了小角度晶界对合金持久性能和断裂特征的影响,用扫描电镜分析了断口形貌和断裂机制。结果表明,晶界角度相对较小时,对合金的持久性能影响较小。在同一测试条件下,合金的持久性能随着晶界角度增大而减小。在同一测试条件下随着晶界角度增大,或者在相同晶界角度随着测试温度升高应力减小,持久断裂有逐渐出现沿晶断裂的趋势。