高温TiAl基合金定向凝固的研究现状.pdf

万方数据
高温基合金定向凝固的研究现状于延洲,李永胜,程晓玲,高度材料导报鹤凼銎年上淼期—方面:辖鸹ü哳旰辖鸹岣逿基合金的使用暇├矶〈笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海暇摘要高温基合金在航空航天领域减重和升高使用温度方面是极具发展潜力的高性能结构材料。介绍了高温基合金定向凝固的研究现状和发展趋势,阐述了提高定向凝固高温基合金使用性能的几种方法,主要包括:利用高合金化提高合金的使用温度和高温强度,使用冷坩埚定向凝固来避免氧化物陶瓷坩埚带来的合金污染,采用籽晶法/非籽晶法控制定向凝固片层取向以提高力学性能。关键词中图分类号:文献标识码:琇珻,猙目前,普通高温合金以、基高温合金为主,其使用性能已接近极限,由于该类合金密度大,难以全面满足未来高性能航空发动机的需求,轻质高温合金材料的研制日益迫切鹗艏浠衔镉捎谔厥獾募辖峁梗哂薪鹗艉陶瓷的双重特点,是℃使用的最佳候选高温结构材料,近年来备受关注。基合金与普通高温合金和钛合金相比具有明显优势口密度低,仅为/刚度高,℃时钛基合金为,镍基合金为在嬉韵戮哂懈叩母呶虑慷群陀帕嫉目寡化性;偷南吲蛘拖凳透叩娜却ǖ夹浴I吖ぷ魑露和减轻质量是提高航空发动机性能的重要指标,基合金是一种理想的、极具开发潜力的航天航空用轻质高温结构材料,其中以蚢。相组成的双相片层结构合金综合性能苄浴⑶慷鹊最佳。基合金经过多年的研究已取得许多重大突破,目前已经进入实用化阶段。美国公司采用一—合金制备的低压涡轮第级叶片在波音裼客机上使用,并于年鲁晒Φ夭斡胪瓿闪说谝淮畏行试验0碌乩鸓公司也计划把该公司研制的一型合金板材应用到欧洲未来的飞机以及美国在研究的新型可重复使用的航天飞机部件上啊5鹿鶤公司采用水冷铜坩埚熔炼工艺成功地浇注了合金排气阀,并用于奔驰轿车的发动机上口国际上,金属间化合物的近中期发展目标是取代一部分正在使用的比强度较低的结构材料,以降低引擎和运载工具本身的质量,提高推重比和效率。制备技术方面,定向凝固可使材料在获得定向组织的前提下具有优异性能,采用定向凝固得到的片层定向排列合金可使涡轮发动机叶片等在一维载荷下工作的材料获得最佳力学性能口目前,辖鸲ㄏ蚰痰难芯糠较蛑饕S幸韵录父温度、高温强度、抗氧化性和蠕变强度;票福美溘巅定向凝固来避免模壳法定向凝固造成的合金熔体污染,得到更加纯净的铸锭;橹刂疲ü胱丫Р牧如一—或通过非籽晶法来控制定向凝固片层取向,从而提高合金的综合力学性能。此外,部分学者通过加入微量元素、热处理等方法改善定向凝固基合金的性能,以及用相场法模拟“合金的定向凝固过程。本文论述了定向凝固上述几个方面的研究进展。易匀豢蒲Щ还抑氐慊⊙芯糠⒄辜苹”于延洲:男,年生,硕士生,研究方向为钛铝合金定向凝固钛铝定向凝固高铌取向组织琋,/:—,甌瑄—.,..·
万方数据
綼哳觐崖梁辖鸲ㄏ蚰多组元化方向发展。其中最引人注目的是在或—高温基合金定向凝固的研究现状/于延洲等高铌钛铝合金的性能特点骩高铌钛铝合金的定向凝固制备碼合金的应用。为了改善系合金的力学性能和高温抗氧化性能,材料学家开展了大量的研究,使合金朝着研究。一方面,高铌合金与常规合金相比,,在区移动;嗲虻虯较蛞贫瘆猘参鑫露壬撸国内外关于高铌钛铝合金制备及其性能的研究已开展很多”,但关于该合金的定向凝固制备研究相对较少。典型的定向凝固工艺原理如图究凇埃壳埃