张如林
,
陈丽娜
,
李重河
,
王宁
,
鲁雄刚
,
任忠鸣
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61288-0
对于航天推进和发电燃气轮机,为了实现更高的效率和性能并同时降低成本和排放,需要发展先进的镍基单晶高温合金.随着合金的发展,合金的铸造技术已经从定向凝固(DS)发展到单晶(SX).单晶取向与择优取向的偏差已经成为单晶高温合金最重要的铸造缺陷之一.在自行设计的高温度梯度定向凝固装置中,采用改进的Bridgeman法,用螺旋选晶器拉制出DZ417G合金的单晶.使用XRD和EBSD对其取向进行分析研究.结果表明:较小角度的螺旋选晶器可以有效地减少单晶取向与择优取向的偏差.
关键词:
镍基高温合金
,
定向凝固
,
单晶高温合金
,
晶粒取向
,
螺旋选晶器
王柠
,
刘林
,
高斯峰
,
赵新宝
,
张军
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
采用ProCAST&CAFE模型,模拟了选晶法制备镍基单晶高温合金DD3过程中的晶粒组织演化.结果表明,选晶器引晶段的主要作用是优化晶粒取向,随着距引晶段底部距离的增加,<001>晶向与热流方向偏离角较大的晶粒逐渐被淘汰,到达距引晶段底部26 mm处时,＜001＞取向的晶粒与热流方向之间的夹角平均值小于10°.螺旋选晶段的主要作用是获得单一晶粒,其对晶粒的取向没有优化作用.螺旋选晶过程中,靠近螺旋通道外侧的晶粒因受到螺旋通道较强的几何阻碍逐渐失去生长空间,而靠近螺旋通道内侧的晶粒通常被选为最终的单晶.螺旋选晶段对晶粒的选择或淘汰与该晶粒在螺旋通道内所处的位置(螺旋通道的内侧或外侧)有密切关系,而与晶粒的晶体学取向没有必然联系.
关键词:
晶粒选择
,
定向凝固
,
CAFE
,
镍基单晶高温合金
,
螺旋选晶器
高斯峰
,
刘林
,
王柠
,
赵新宝
,
张军
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00144
采用选晶法在改进的Bridgman定向凝固炉上进行镍基单晶高温合金DD3定向凝固实验,研究了选晶法制备镍基单晶高温合金过程中晶粒组织演化和螺旋选晶行为,采用电子背散射衍射(EBSD)技术对晶粒的竞争过程进行分析.结果表明,选晶器引晶段的主要作用是优化晶粒取向,获得取向良好的<001>定向凝固组织.在距激冷板36.1 mm处,90％的<001>取向晶粒与轴向偏离小于10°,只有很少的晶粒取向与轴向偏离大于12°.螺旋选晶段的主要作用是确保只有一个晶粒进入型腔,在选晶段沿螺旋方向攀旋一周时就可获得单晶组织.选晶过程中,远离选晶器螺旋通道内侧的晶粒由于受到螺旋通道较强的几何约束,进而被靠近螺旋通道内侧的晶粒所淘汰.螺旋选晶器的狭窄通道对枝晶生长的阻碍作用是实现螺旋选晶的主要原因.
关键词:
镍基单晶高温合金
,
螺旋选晶器
,
定向凝固
,
晶粒选择
张航
,
许庆彦
,
孙长波
,
戚翔
,
唐宁
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00213
从实验及模拟角度对比研究了引晶段的晶粒密度和取向随晶粒生长高度(研究位置距试样底面的高度)的变化规律,并给出了引晶段参数的设计准则.采用EBSD晶体取向成像技术获得了引晶段截面的晶粒形貌和取向极图;采用CA-FD方法,针对单晶定向凝固过程进行数理建模与仿真,实现了凝固过程的三维宏观温度场与微观组织生长的模拟计算.从宏、微观角度解释了定向凝固过程的晶粒竞争演化行为,为引晶段设计提供理论支持.
关键词:
螺旋选晶器
,
引晶段
,
数值模拟
,
晶粒取向
,
晶粒密度
