TiAl合金增压器涡轮铸造组织的研究硕士论文.pdf

摘要甌到鹗艏浠衔锞哂忻芏刃⒈惹慷雀摺⒏呶铝ρ阅芎涂寡趸能优异等特点,是一种很有前景的高温结构材料。一合金研制的增压器涡轮己进入试车考核阶段。但在试车考核中发现,增压器涡轮通常在叶片尖端到叶片根部处和心部发生失效。合金性能对组织依赖性较强,而铸造工艺则是影响合金增压器涡轮组织的重要因素。基于此,本研究针对不同铸造工艺下浇注的合金增压器涡轮,通过对其叶片和心部进行解剖,增压器涡轮不同部位的组织特征进行研究,分析铸造工艺参数对合金增压器涡轮组织,缺陷和力学性能的影响,为寻找合理的熔模铸造工艺参数,进一步改进和优化铸造工艺提供必要的基础。研究所获主要结果如下:叶片截面宏观组织呈现三种组织类型:即叶片尖端由细晶区组成,包括细小的柱状晶和等轴晶;叶片中间部位由整齐对长的柱状晶和中心等轴晶组成;叶片根部由租大的柱状晶和等轴晶组成。无论叶片径向截面和轴向截面组织,均随着叶片截面厚度的增加,柱状晶尺寸增大。,型壳预热温度由升高到镀戎峋所占体积分数变化幅度不大。当型壳预热温度达到媸保镀孛娴戎峋区所占体积分数大幅增加。在同一型壳预热温度下,当轴颈直径变化范围为~时,随着轴颈直径的增加,叶片截面等轴晶区所占体积分数增大。当型壳预热温度为峋敝本段保镀孛嬷淳С叽绾偷戎晶区所占体积分数最小,缺陷密度最小。增压器涡轮纵截面宏观组织由柱状晶区和最后凝固区组成。柱状晶由叶片根部一端向增压器涡轮中心对称生长,最后在增压器涡轮中心部位相遇,形成明显的最后凝固区。增压器涡轮纵截面微观组织为全层片组织,柱状晶内的层片垂直于柱状晶的生长方向。,柱状晶尺寸逐渐增大,柱状晶的生长东北大擘硕士学位论文摘要
方向与增压器涡轮轴线方向的夹角变化趋势是先增大后减小。对比五种不同工艺制度下浇注的增压器涡轮,当型壳预热温度为妫峋敝本段时,其纵截面柱状晶尺寸最小,为“旱毙涂窃と任露任℃时,轴颈直径为时,其纵截面最后凝固区等轴晶尺寸最小,为甮当型壳预热温度为峋蔽保鲅蛊魑新肿萁孛嬷淳铸造缺陷密度最小;当型壳预热温度为媸保峋敝本段保鲅经过℃/,鹊染惭勾砗螅鲅蛊魑新肿萁孛娴娜毕菝芏和缺陷面积均明显减小,缺陷密度小于个/畲笕毕菝婊∮鵰对热等静压处理后的增压器涡轮心部拉伸试样进行室温拉伸试验发现,增压器涡轮心部柱状晶区抗拉强度高于最后凝固区抗拉强度。当型壳预热温度为峋敝本段时,增压器涡轮心部具有优良的力学性能。关键词:合金,增压器涡轮,显微组织,铸造缺陷,力学性能东北大学硕士学位论文摘要器涡轮纵截面最后凝固区铸造缺陷密度最小。Ⅱ
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第滦论金属间化合物高温结构材料的发展概况高温合金用于制作高温下工作并承受一定载荷的热机结构件,是航空、航天发动机和其他燃气轮机技术进步的关键之一】。提高航空发动机工作效率、推重比和节省燃料的重要途径之一就是提高发动机工作温度和减轻发动机自身重量。这就要求发展具有比强度高、比模量高和优良高温性能的材料。现役的高温合金主要为镍基高温合金和铁合金。但是由于镍基高温合金比重较大;铁合金高温抗氧化性能、抗蠕变性能和阻燃性较差,,迫切需要发展具有更优良高温性能和低比重的新型高温材料。能满足上述要求的新材料主要有无机非金属陶瓷和金属间化合物。陶瓷材料由于其原子间以共价键结合,其内在脆性限制了这种材料的发展和应用。许多金属间化合物具有屈服强度随温度升高而增加的所谓窒!浚庖惶匦对于高温应用具有特别的重要意义。、澳讶劢鹗艄杌锏冉鹗艏化合物是原子间以金属键和共价键结合的原子长程有序排列的中间相,有可能同时具有金属的较好塑性和陶瓷的高温强度,从而成为新一代高性能的高温结构材料。早在二十世纪五十年代,就有人提出开发金属间化合物基高温结构材料,以达到提高使