北京航空材料研究院铸造高温合金及工艺发展40年

简要介绍了航空材料研究院４０年来在铸造高温合金及工艺包括熔炼，铸造，定向凝固及细晶铸造等领域取得的成就。     

高温合金细晶铸造技术研究

研制成功了国内第一台细晶铸造真空炉。在该炉上，用控制碜数法获得的Ｋ４１８的合金细晶叶片的晶粒度可 ，在普通铸造温度下用铸型搅动法获得的整体涡轮，其幅板毂部位的晶粒度可达ＡＳＴＭＭ１１．５－ＡＳＴＭ３级。     

我国燃气涡轮用铸造高温合金的发展

本文综述了我国燃气涡轮用铸造高温合金领域内多年来所取得的成就,包括合金的性能水平和理论研究方面的进展,着重谈到合金元素影响、工艺参数选择以及定向和单晶技术的发展。     

铸造高温合金精铸零部件的补焊研究进展

主要综述了采用钨极氩弧焊、激光焊、钎焊与粉末冶金修复再制造等焊接方式进行高温合金精铸件的补焊的研究现状及发展趋势.总结了采用不同补焊方法时焊接工艺对焊接性能的影响.指出了今后铸造高温合金精铸件的补焊的研究方向.     

提高铸造高温合金及其精铸件纯度洁度的途径

铸造高温合金及其精铸件纯洁度是我国合金及精精铸件生产中存在的极为重要的技术问题。它不仅影响到合金的性能水平及其稳定性，而且还影响零件的质量和合格率，引起了冶金工作的关注。本文对从原材料到工艺，从合金锭到铸件中存在的气体，杂质的影响作了分析，提出了应确定的技术要求和所能达到的措施，以进一步改善合金的冶金质量和提高铸件的合格率。     

提高铸造高温合金及其精铸件纯洁度的途径

铸造高温合金及其精铸件纯洁度是我国合金及其精铸件生产中存在的极为重要的技术问题。它不仅影响到合金的性能水平及其稳定性，而且还影响到零件的质量和合格率，引起了冶金工作者的关注。本文对从原材料到工艺，从合金锭到铸件中存在的气体、杂质的影响作了分析，提出了应确定的技术要求和所能达到的措施，以进一步改善合金的冶金质量和提高铸件的合格率。     

工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金研究及应用进展

工业燃气轮机具有热效率高、污染低等突出优点,成为未来发电机组与大型水面舰船动力的首选设备。铸造高温合金是工业燃气轮机涡轮叶片等热端部件的关键材料,其性能和制备水平在一定程度上决定了先进燃气轮机的功率、效率、寿命等性能。本文重点综述了工业燃气轮机及其涡轮叶片用铸造高温合金材料的研究及应用现状,并对工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金及涡轮叶片制造技术的发展趋势进行了展望。未来,先进定向凝固,“材料基因工程”等技术将逐渐应用到工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金的研制中;此外,先进工业燃气轮机上定向/单晶高温合金的应用将越来越广泛。     

镍基铸造高温合金热等静压处理的研究

就热等静压处理对镍基铸造高温合金的缺陷消除、组织和力学性能的改善作了研究。研究结果表明，通过热等静压处理后的合金，不仅可有效地消除合金中的缺陷（疏松和气孔），获得致密的合金，而且还可改善合金的显微组织，提高合金的持久、拉伸和疲劳性能，显著地减小性能分散度。     

汽车增压器涡轮用铸造高温合金热裂研究进展

采用高温合金浇注汽车增压器涡轮时,叶片极易产生热裂,热裂的存在严重影响了铸造高温合金在增压涡轮上的使用。介绍了几种目前国内广泛使用的汽车增压器涡轮用铸造高温合金,对铸件热裂的形成机理进行了综述,重点探讨了铝、钛、碳、锆和铪等元素对铸造高温合金热裂倾向性的影响。综述了合金凝固方式和铸型性质、浇注条件、铸件结构、浇注系统等铸造工艺参数对热裂的影响,并提出了防止热裂产生的措施。     

K002铸造高温合金叶片取样位置对高温持久性能的影响

通过对K002铸造高温合金叶片高温持久试样的取样位置与叶片原来和现在两种不同的组合方式测得的高温持久性能数据和显微组织差异进行对比分析,发现现在的组合方式测得的高温持久性能更能代表实际叶片的性能。因为现组合方式的高温持久试样不易产生明显的组织疏松等铸造缺陷,试验结果均能达到规范要求,且有较大富余量,较好地解决了由于试样的铸造缺陷导致的高温持久试验结果不合格的问题。     

铸造高温合金材料的加工方法研究

本文结合零件切削参数进行研究零件材料以及典型特征,对铸造高温合金材料的加工方法进行深入探讨,通过两种方法实现该种材料零件的制造,得出对铸造高温合金材料加工的最佳方法,找到提高铸造高温合金材料加工效率,降低制造成本的切削加工方法。     

定向铸造镍基高温合金Hf夹杂的特征及成因

采用扫描电镜、透射电镜和能谱技术,详细分析DZ125和DZ22镍基高温合金中富Hf夹杂物的形貌、结构及成分,开展不同Hf添加量的镍基合金凝固组织特征的模拟实验探究,阐明Hf夹杂物的形成机理。结果表明：DZ125和DZ22合金铸件的边缘均存在不规则形态的夹杂物,其中白亮夹杂物为HfO₂,与之伴生的灰色夹杂物中含有Al₂O₃。镍基高温合金中的Hf元素聚集倾向强,Hf含量较高时可形成百微米以上的大尺寸富Hf相,随着Hf含量降低,富Hf相减小且分布更为均匀。高温下Hf与熔体中的氧、陶瓷型壳/型芯氧化物具有高的自发反应驱动力,当Hf分散不充分时,Hf倾向于向氧化物陶瓷相/熔体的界面聚集,在高温下与陶瓷中的Al₂O₃和硅溶胶黏结剂中的SiO₂发生反应,从而导致铸件表层HfO₂夹杂物的形成。     

镍基铸造高温合金K24的切削温度实验研究

通过实验,分析了使用YW1刀具切削K24时,切削用量对切削温度的影响。对切削温度影响最大的是切削速度,但是,随着切削速度的增加切削温度的增加量是下降的。这是因为在切削过程中,速度的增加使得副后刀面磨损加剧,切削深度减小,切削力减小,切削温度也随着相对降低。切削用量对切削温度的影响其次是进给量,影响最小的是切削深度。通过实验所得的切削用量与切削温度的经验公式,将这3个公式合并可得到切削用量对切削温度的总的经验公式。     

铸造合金彩色金相技术

介绍了彩色金相技术的基本要领及适合于铸造合金的着色剂。应用该技术对铸铁，铸钢和非铁合金进行了着色，结果表明：利用化染色法制取的彩色金相明显优于普通的黑白金相。能很容易地区分回火马氏体与淬火马氏体和马氏体下不贝氏体等，并能显示出马氏体中的精细结构，球铁铁素体环中的亚晶界，板条状马氏体的晶体学位向及镍基合金中α固溶体中成分偏析等。     

高温合金真空电磁铸造补缩数学模型的建立与应用

为了提高高温合金母合金锭的内在质量,本文提出了高温合金的真空电磁铸造技术,并建立了表示高温合金真空电磁铸造凝固过程中液态金属补缩能力的数学模型。利用该模型比较了K417高温合金真空电磁铸造和真空熔铸两种铸造方法凝固过程中液态金属补缩能力的强弱,并通过试验验证了数学模型计算结果的准确性。试验结果表明:在高温合金凝固过程中施加60 A5、0 Hz的电磁搅拌,可以大幅提高液态金属的补缩能力,使高温合金母合金锭中心缩松和缩孔的比率从54%降低到33%,因而大幅提高了高温合金母合金锭的利用率。     

热等静压技术在镍基铸造高温合金领域的应用研究

镍基铸造高温合金是航空发动机与燃气轮机生产制造过程中应用的主要材料之一,在航空航天、能源工业、船舶舰艇等领域有着广泛的应用。现代航空工业的飞速发展离不开高温合金综合性能的快速提升,而热等静压技术在镍基铸造高温合金领域的应用对镍基铸造高温合金综合性能的改进方面发挥了举足轻重的作用。本文介绍了热等静压技术的工作原理与应用发展历史,总结了热等静压技术在镍基铸造高温合金领域的研究应用现状,重点阐述了热等静压技术对铸造高温合金的致密化作用机理与组织性能影响、热等静压对长期服役镍基铸造高温合金组织修复研究以及实现两种镍基高温合金扩散连接的应用优势与研究成果。同时指出热等静压技术研究中存在的一些问题及国内热等静压技术在镍基铸造高温合金领域的发展趋势。     

高温合金细晶铸造技术的发展和应用EI

评述了高温合金细晶铸造技术的发展和细晶铸造的原理、工艺方法及近年来的应用。还论述了细晶铸造对合金力学性能的影响。     

电子束技术在高温合金中的应用

作为近年发展起来的先进加工技术,电子束技术具有高能量密度、高真空度、可实现精确控制等优点,其在高温合金中的应用已受到广泛关注。本文对电子束技术在高温合金的制备以及加工领域的研究与应用进行了综述,包括高温合金的电子束成型制造、高温合金的电子束精炼、电子束焊接、表面改性以及高温合金的电子束物理气相沉积,指出了目前电子束技术面临的挑战,并对电子束技术在高温合金领域的发展前景进行了展望。     

美国推出新的铝铸造技术

美国Wagastaff（瓦格斯塔夫）公司是世界著名铝材铸造设备公司,以向全球铝工业提供DC铸造设备而闻名全世界,不但如此,而且它还拥有许多先进的铝材铸造技术。