铸型温度对单晶高温合金叶片凝固组织的影响-论文.pdf

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1、第26卷第9期钢铁研究学报Vo1．26．No．92014年9月Journa1ofIronandSteelResearchSeptember2014DOI：10．13228／j．boyuan．issnl001—0963．20130401铸型温度对单晶高温合金叶片凝固组织的影响史振学，刘世忠，韩梅，李嘉荣(北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室，北京100095)摘要：在高温度梯度真空定向凝固炉中，采用螺旋选晶法通过3种不同铸型温度分别制备了[。01]取向的DD6单晶高温合金叶片，利用光学显微镜和扫描电镜观

2、察了不同工艺条件下合金的铸态组织，研究了铸型温度对单晶高温合金凝固组织的影响。结果表明，随着铸型温度的升高，合金的一次枝晶间距和二次枝晶间距变小，合金元素的偏析程度降低，枝晶干和枝晶间的铸态相尺寸减小，共晶的尺寸和含量稍有减小，显微疏松的尺寸和体积分数稍有减小。关键词：单晶高温合金；叶片；铸型温度；组织文献标志码：A文章编号：1OO1一O963(20l4)09—004805InfluenceofMouldTemperatureonS0lidificati0nMicrostructureofSingleCrys

3、talSuperalloyBladeSHIZhen—xue，LIUShi—zhong，HANMei，LIJia—rong(ScienceandTechnologyonAdvancedHighTemperatureStructuralMaterialsIahoratory，BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Beijing100095，China)Abstract：DD6singlecrystalsuperalloybladewith[001]orientationw

4、ascastatthreemouldtemperaturesbymeansofcrystalselectionmethodinadirectionalsolidificationfurnacewithhightemperaturegradient．ThemicrostructuresofthealloywithdifferentmouldtemperaturewereinvestigatedbyOMandSEM．Theinfluenceofmouldtemperatureonthesolidification

5、microstructureofDD6singlecrystalsuperalloybladewereinvestigated．Theresultsshowthatwiththeincreasingofthemouldtemperature，thedistancesbetweenprmarydendritearmsorsecondarydendritearmsdecrease，thesegregationextentsofelementsinthealloydecrease，thesizesofphasepa

6、rticlesatdendritecoreandbetweendendritearmsslightlydecrease，andthesizeandvolumefractionofy／eutectieandmicroporosityslightlydecrease．Keywords：singlecrystalsuperalloy；blade；mouldtemperature；microstructure单晶高温合金具有优良的高温综合性能，是目部分超过了国外广泛应用的第2代单晶合金的性能前制造先进航空发动机涡轮叶

7、片的关键材料。单晶水平’。凝固工艺如抽拉速率、浇注温度对DD6单高温合金的性能主要取决于合金的成分和制备工晶高温合金组织的影响已进行过研究]。为深入艺l】。凝固是制备单晶高温合金中要经历的过程，研究DD6合金性能，优化铸造工艺，掌握合金特性，是叶片成型技术中的一个重要组成部分。凝固过程提高单晶叶片合格率，本文研究了铸型温度对DD6中所形成的凝固组织是决定材料性能的关键因素，单晶高温合金叶片凝r可组织的影响。对凝固过程进行研究，控制合金的晶体生长，从而获1试验材料及方法得理想组织，是获得合金优异性能的关键。因此

8、国内外就凝固工艺对单晶高温合金组织和性能影响的试验用DD6母合金在高温度梯度真空定向凝研究进行了大量的研究工作]。DD6是中国的第固炉中，用不同的铸型温度，采用螺旋选晶法分别制2代单晶高温合金，具有高温强度高、综合性能好、备[001]取向的单晶高温合金叶片。通过改变上下组织稳定性及铸造工艺性能好等优点，其拉伸、持加热体的温度控制铸型温度，保温温度分别控制为久、蠕变、疲劳、抗氧化及耐热腐蚀性能等达到甚