高温合金的应用与发展
高温合金的材料研究与应用

高温合金的材料研究与应用高温合金是指在高温下具有一定稳定性和优异性能的合金。
由于其在高温下表现出色,被广泛应用于航空航天、能源、化工、石油等领域。
随着人们对于高温合金的需求越来越高,高温合金的材料研究也日益重要。
一、高温合金应用高温合金在航空航天领域中使用广泛。
超音速飞机上需要经受高温和高速气流的冲击,因此需要使用高温合金来制造引擎和发动机部件。
长期以来,国家飞行器制造公司采用国外高温合金为主,但近年来,国内也开始大规模生产自主研发的高温合金材料,并且已经向国内的航空制造企业供货。
在能源领域,高温合金也起着重要的作用。
例如,核反应堆的组件、石化厂的反应器内衬以及钢铁炼化设备等,都要求材料在高温高压和腐蚀环境下,保持较好的性能稳定性和耐腐蚀性。
此外,高温合金还可以应用于地质勘探。
地质勘探中采用高温合金制作孔板、石英筒和钻头等,可以提高勘探的效率和成功率。
二、高温合金研究高温合金的研究是一项复杂、系统的研究工作,需要多个学科的知识支撑。
材料科学,包括冶金、化学、物理等学科,是其中最为关键的部分。
通过对高温下物质行为的深入认识,可以为高温合金材料的制备、性能设计和应用提供科学的理论依据。
材料制备是高温合金研究的重要组成部分。
高温合金制备的关键是合金中所含的各元素的比例、纯度和组织结构。
通过控制这些因素,可以调整材料的性能。
例如可以通过改变高温合金微观组织结构来改变其强度和塑性等力学性能。
高温合金的性能设计也是研究的关键。
高温合金的性能包括抗拉强度、抗蠕变能力、抗氧化能力、抗腐蚀性等。
高温合金的设计应该根据使用场景选择不同的元素配比和处理工艺。
例如,强度要求高、蠕变率要求低的高温合金,通常采用沉淀硬化的设计方案,而氧化和耐腐蚀性较好的要求,更多依赖于表面涂层的选择。
三、高温合金展望目前,高温合金的研究主要是应用于火箭发动机、核电等领域。
然而,随着中国制造业的快速发展,更多的工业生产领域都需要材料具备高温高压耐久性,特别是新材料、新工艺的崛起,加快了高温合金的替代和创新研究的步伐。
高温合金材料生产与应用研究

高温合金材料生产与应用研究一、引言高温合金材料是具有在高温、氧化、腐蚀和热应力作用下具有良好性能的一类重要材料。
其主要特点是其抗高温能力极强,主要应用在航空、航天、能源和化工等领域。
本文将介绍高温合金材料的生产和应用研究。
二、高温合金材料生产1、制备方法高温合金材料的制备方法主要有粉末冶金、熔铸法和化学气相沉积法等。
其中,粉末冶金制备方法是现代高温合金材料生产的主要方法之一,可分为机械合金化法、热等静压法、等离子烧结法等。
2、生产工艺高温合金材料生产工艺主要包括原料制备、配料、粉体制备、成型、烧结等。
在生产工艺中还需要控制温度、压力、气氛、真空度、成分等多种工艺参数。
三、高温合金材料应用1、航空及航天领域高温合金材料在航空领域中主要应用于发动机、燃烧室、涡轮、叶片、气门、推力矢量喷口等部件中。
这些部件需要承受高温、高压、高速等极为严酷的工作环境,高温合金材料能确保其稳定运行,提升安全性和可靠性。
在航天领域中,高温合金材料还用于火箭、卫星等部件。
2、能源领域高温合金材料在能源领域中主要用于电站、热电站、石油钻机、海洋平台等能源设备。
高温合金材料还可用于核电站、火力发电厂等高温、腐蚀、高压环境中。
3、化工领域高温合金材料在化工领域中可用于生产或储存各种化学品,如硫酸、盐酸等。
此外,高温合金材料还可用于制造化工设备,如反应釜、蒸发器、管道等。
四、高温合金材料未来发展趋势随着航空、航天、能源等领域的不断发展,对高温合金材料的需求也将不断增加。
未来高温合金材料的发展方向有以下几个方面:1、提升合金材料的性能指标,如耐高温、耐氧化、耐腐蚀等。
2、探究新的制备方法,如分子束外延法、束流沉积法等,以提高制备效率和材料性能。
3、进一步应用高温合金材料于其他领域,如汽车、交通、医疗等。
总结高温合金材料生产与应用研究是一个复杂且重要的领域。
生产工艺中需要控制多种参数,应用领域也十分广泛,未来发展前景可观。
我们相信通过持续的研究和创新,高温合金材料会为人们的生产和生活带来更多的好处。
高温合金在航空航天领域中的应用研究

高温合金在航空航天领域中的应用研究引言:航空航天领域对材料的性能有着极高的要求,尤其是在高温环境下。
高温合金作为一种重要的材料类型,在航空航天领域发挥着关键作用。
本文将探讨高温合金在航空航天领域中的应用,并介绍相关研究的进展和未来发展方向。
1. 高温合金的特性和优势高温合金是一种具有优异高温稳定性和抗氧化性能的材料。
其主要特点包括高硬度、高熔点、良好的抗高温蠕变性能和抗氧化性能等。
这些特性使得高温合金成为航空航天领域中首选的材料之一。
2. 高温合金在航空领域的应用研究2.1 航空发动机航空发动机作为航空器的核心部件,对材料的高温性能有着极高的要求。
高温合金被广泛应用于风扇、压气机、燃烧室和涡轮等部件中。
通过使用高温合金,可以提高发动机的工作温度和效率,延长发动机的使用寿命。
2.2 航空结构件航空航天中的结构件,如液体火箭推进器、涡轮转子和涡轮喷气发动机的部件等,在高温条件下需要保持强度和稳定性。
高温合金具有优秀的机械性能,可以满足这些结构件在高温环境下的使用要求。
3. 高温合金在航天领域的应用研究3.1 航天器耐热材料由于航天器在再入过程中面临高温、高速和剧烈振动等极端环境,需要耐受高温气体和粒子的侵蚀。
高温合金的抗氧化性和高温稳定性使其成为航天器耐热材料的理想选择。
3.2 航天推进系统航天器的推进系统对高温合金也提出了极高的要求。
航天器发动机和推进器的部件需要在高温高压的工作环境下保持稳定性和可靠性。
高温合金的独特性能使其能够耐受高温高压条件下的工作要求。
4. 高温合金应用研究的进展近年来,随着先进制造技术的发展,高温合金的研究也取得了许多重要的进展。
研究人员通过合金改性、表面处理和涂覆技术等手段,进一步提高了高温合金的耐热性能和抗氧化性能。
此外,对高温合金的微观结构和组织性能的研究不断深入,为高温合金的应用提供了更多的理论依据和实验支持。
5. 高温合金在航空航天领域中的未来发展方向尽管高温合金在航空航天领域中已经有了广泛的应用,但仍然存在一些挑战需要克服。
高温合金材料的研究进展

高温合金材料的研究进展高温合金材料是指在高温环境下具有优异性能的金属材料,它们被广泛应用于航空、航天、能源等领域。
随着科学技术的快速发展,高温合金材料不断得到改良和升级,其性能有了显著提高。
本文将介绍高温合金材料的研究进展及其应用领域的最新成果。
一、高温合金材料的分类及特点高温合金材料主要分为镍基、钴基和铁基合金三类。
镍基合金的使用最为普遍,具有高温强度、耐蠕变和耐热腐蚀等特点,被广泛应用于航空、石化、电力等领域。
钴基合金具有高温强度和耐热腐蚀性能,是工作温度达到1100℃以上的超高温合金的首选材料。
铁基合金具有出色的高温强度和韧性,被广泛应用于发电、汽车发动机等领域。
二、高温合金材料的研究进展高温合金材料的研究分为两个方向:一是提高强度和耐用性,二是减轻材料的重量,同时保持性能不变或提升。
本节将介绍高温合金材料的研究进展。
1. 镍基合金的研究镍基合金是目前应用最为广泛的高温合金材料。
近年来,镍基合金的研究主要集中在提高其高温强度和抗氧化性能。
一些先进镍基合金已经实现了工作温度达到1200℃以上。
此外,材料的质量也得到了改良,比如采用更高纯度的材料制备、优化材料的成份和微观结构等方法。
2. 钴基合金的研究钴基合金是超高温合金的首选材料,因为它们可以在1100℃以上的高温环境下保持高强度和良好的韧性。
近年来,钴基合金的研究主要集中在改进其热稳定性和强度。
一些研究表明,添加Ti和Mo、纳米颗粒等元素或采用先进的材料制备技术可以明显提高钴基合金的稳定性和强度。
3. 铁基合金的研究铁基合金具有出色的高温强度和韧性,是发电、汽车发动机等领域的首选材料。
近年来,铁基合金的研究主要集中在提高其高温强度和减轻其重量。
研究表明,添加Mo、Cr等元素或采用先进的制备工艺可以明显提高铁基合金的强度和耐用性。
三、高温合金材料在航空航天、石化和能源领域的应用高温合金材料广泛应用于航空、航天、石化、电力等领域。
下面将着重介绍高温合金材料在航空、石化和能源领域的应用。
新型高温合金材料的研究和应用

新型高温合金材料的研究和应用新型高温合金材料是指能够在高温条件下保持良好的力学性能、腐蚀耐久性和热稳定性的金属合金材料。
随着科技的不断进步和人们对节能降耗、提高材料使用寿命的要求不断提高,新型高温合金材料的研究和应用已经成为一个重要的领域。
一、研究背景高温合金最早用于喷气发动机领域,随着材料科学的不断发展和工业技术的不断创新,高温合金已经成为高端制造业领域的重要组成部分,应用范围逐渐扩大到航空、石油、化工、电力等领域。
在航空航天领域,高温合金材料在喷气发动机、涡轮机等部件中得到了广泛应用。
例如,高压涡轮叶片和涡轮盘的工作环境是高温、高压和强氧化的气流,对材料的力学性能、热稳定性和腐蚀耐久性等要求非常高。
在石油和化工领域,高温合金材料被应用于反应加热器、石油裂化炉、煤气蒸气化炉等高温高压的设备中,以提高设备的使用寿命和安全可靠性。
在电力领域,高温合金材料可以用于制造高温流体化床锅炉、燃气透平等设备,以提高能量利用率和减少车间面积。
二、研究进展新型高温合金材料的研究进展主要围绕以下方面展开。
1. 材料设计和合成高温合金的化学组成和微观结构对其性能有着至关重要的影响。
目前,常见的高温合金包括镍基合金、钴基合金和铁基合金等。
为了提高材料的力学性能和耐久性,可以对材料的微观结构进行调控,例如采用精细晶粒化、合理取向控制等技术来提高材料的塑性和疲劳性能。
2. 样品制备和表征合适的样品制备和表征技术对于评价高温合金的性能和研究其力学特性非常重要。
常见的样品制备方法包括真空电弧熔炼、程序控制温度固化、等离子喷涂等方法;表征技术则包括X射线衍射、扫描电子显微镜等。
3. 应用研究新型高温合金材料在航空、石油、化工、电力等领域的应用研究正在不断深入。
例如,在航空领域,新型高温合金材料被应用于制造轻量化发动机、膨胀式喷气发动机、新一代涡扇发动机等,以提高发动机的性能和效率;在石油和化工领域,新型高温合金材料被用于制造焚烧炉、再生炉、反应器、换热器等高温设备,以提高设备的使用寿命和降低维护成本。
2024年镍基高温合金市场发展现状

2024年镍基高温合金市场发展现状引言镍基高温合金是一种具有良好高温强度和抗腐蚀性能的金属材料,广泛应用于航空航天、能源等高技术领域。
随着科技的进步和工业的发展,镍基高温合金市场正处于快速增长的阶段。
本文将对镍基高温合金市场的发展现状进行综述。
1. 需求驱动市场增长镍基高温合金的广泛应用主要是由需求驱动的。
高温环境下,传统金属材料往往无法满足要求,而镍基高温合金正好具备优异的耐高温性能。
航空航天、石化等行业对高性能材料的需求不断增长,这促使了镍基高温合金市场的快速发展。
2. 行业典型应用镍基高温合金在航空航天领域的应用尤为突出。
例如,发动机燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片等部件都需要使用镍基高温合金。
此外,石化、能源等行业也广泛采用镍基高温合金制造高温炉、管道和阀门等设备。
3. 主要市场发展地区目前,北美地区是全球镍基高温合金市场的主要发展地区。
美国拥有世界上最大的航空航天产业和能源行业,对镍基高温合金的需求非常大。
此外,欧洲地区的航空航天产业和亚洲地区的石化行业也是镍基高温合金市场的重要推动力。
4. 市场竞争格局目前,全球镍基高温合金市场竞争激烈。
主要的市场参与者包括全球领先的材料制造商和航空航天公司。
这些公司不断进行技术创新,提高产品质量和性能,以在市场竞争中取得优势地位。
5. 市场面临的挑战虽然镍基高温合金市场前景广阔,但仍面临一些挑战。
首先,镍基高温合金的制造过程复杂且成本较高,限制了其大规模应用。
其次,合金材料的研发和应用需要长期的技术积累和经验累积,这对于一些新进入市场的企业来说是一个难题。
6. 市场发展趋势随着航空航天、石化等行业的快速发展,预计镍基高温合金市场将继续保持增长态势。
未来,市场将出现更多创新产品和应用,如用于核能领域的高温合金、用于3D打印的定制化合金等。
结论镍基高温合金市场正在经历快速发展,受到航空航天、能源等行业的需求推动。
北美地区是市场主要发展地区,全球领先企业通过不断创新提高产品竞争力。
高温合金材料研究及其在航空发动机中的应用

高温合金材料研究及其在航空发动机中的应用一、高温合金材料的概述高温合金材料是指在高温下具有不同程度抗氧化、耐腐蚀、机械性能和热物性能的金属材料。
常见的高温合金材料包括镍基、铜基、钴基、铁基等多种。
这些材料常用于制造航空发动机、核电站、化工设备和航天器等高温环境下的零部件。
由于高温合金材料的高温强度和耐腐蚀性能较好,因此在航空发动机中有着重要的应用。
二、高温合金材料的分类1. 镍基高温合金:镍基高温合金具有优异的高温性能,其在700℃以上的高温下具有较好的高温强度、耐蠕变性和抗氧化腐蚀性能。
因此在制造高温零部件中广泛应用。
其主要应用于航空发动机叶片、涡轮盘和燃烧器等高温零部件。
2. 铜基高温合金:铜基高温合金主要以铜为主体,添加了一些其他元素合金而成。
它具有优秀的高温高强度、高硬度、抗蠕变性能和抗氧化性能,在制造高温零部件中得到广泛应用。
它主要用于喷气发动机叶盘、涡轮盘、热交换器和汽轮发电机等。
3. 钴基高温合金:钴基高温合金强度高,具有较高的耐腐蚀性和耐磨损性,因此在高温和强腐蚀性环境下应用广泛。
由于钴基高温合金的成本较高,因此只应用于特定的领域,如高压液氧涡轮机和航空、航天设备中的高温零部件等。
4. 铁基高温合金:铁基高温合金以铁元素为主体,加入适量的铬、钨、钼等元素。
其具有较好的高温强度和抗氧化性能,在航空发动机、热电站和石化设备等高温领域得到广泛应用。
三、高温合金材料的制备1. 熔铸法:熔铸法是将各种合金材料按照一定比例混合后放入熔炉中熔化,并进行精炼和浇铸成型的方法。
它可以制备各种形状的高温合金材料,在制造大规模的、不同形状的精密零部件时,熔铸法具有优越性。
2. 粉末冶金法:粉末冶金法是一种直接在原位反应产生高温合金材料的方法。
该方法可以在制造高温合金材料时控制合金中的微量元素,并在材料中产生微观尺寸的粉末。
它可以制备出各种材料的粉末,随后使用冷压、模压、等静压等方法制备出各种形状的零部件。
高温合金材料发展现状与趋势

高温合金材料发展现状与趋势高温合金是指具有优异的高温强度、高温蠕变和高温抗氧化性能的材料。
这些材料被广泛应用于航空航天、火箭、汽车、能源、化工和核工业等领域。
随着这些领域对高温材料需求的不断增加,高温合金材料也因此得到了广泛的关注和研发。
本文旨在对高温合金材料的发展现状和未来趋势进行探讨。
一、高温合金材料的分类高温合金材料主要可分为镍基高温合金、铬基高温合金和钛基高温合金。
其中镍基高温合金是应用最为广泛的一类高温合金。
镍基高温合金具有强的抗氧化性、良好的高温蠕变和高温疲劳性能、优异的耐腐蚀性、高的热强度和热稳定性等优点,被广泛应用于各种高温领域。
二、高温合金材料的发展现状高温合金材料的发展历程可以追溯到20世纪50年代。
在此以前,主要采用的是铁基合金,但铁基合金存在工作温度范围狭窄、低温下脆性易剥落等缺点。
20世纪50年代中期,美国医生·布拉斯特博士首次成功研制出镍基合金,开创了高温合金材料的新时代。
70年代至80年代之间,欧美日等国的高温合金技术突飞猛进,并得到广泛推广应用。
目前,高温合金材料已经具备了广泛的应用场景和应用前景,尤其是在航空航天、火箭、船舶、发电等领域。
随着材料科学技术的逐步提高,未来高温合金的研究和应用将更加广泛,发展也将日益壮大。
三、高温合金材料的未来趋势1. 单晶高温合金材料将得到广泛应用单晶高温合金材料是指各向同性粉末冶金高温合金,具有耐蠕变和循环寿命长、耐热劣化和抗氧化性能好的特点。
单晶高温合金材料主要应用于高温部件上,例如发动机涡轮叶片、转子盘、燃烧室内强制部件等方面。
2. 复合材料和纳米材料将成为研究热点复合材料和纳米材料将成为高温合金材料的研究热点。
复合材料具有优良的力学性能和耐热性能,可以制备成薄壁结构材料和非对称结构材料等多种形状的零部件。
纳米材料具有优异的力学性能和微观结构特性,可以强化高温合金材料的高温强度和热稳定性能。
3. 新型高温合金材料将不断发展新型高温合金材料将不断涌现,例如具有先进内部组织结构的超高温合金材料和低密度强韧高温合金材料等。
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“炒菜法” 添加不同元素和改变含量来进行实验设计。美国和俄罗斯作为 世界两大高温合金研究生产与应用强国,更多的是依靠实验来进行合金设计 的。
3.2高温合金的设计方法及工艺
3.2.2 工艺及装置
工艺:两次熔炼—母材熔炼和重熔。母材熔炼获得所要求的化学成份。重熔
的目的是为了进一步精炼及控制钢锭的凝固过程,得到气体、夹杂物含量很低 和结晶组织较好的钢锭。
4.5 单晶制造设备
技术指标 :
1 采用液态金属(熔点低、沸点 高)冷却器代替传统的辐射冷却, 提高温度梯度。 2 该设备可以保证叶片在1650℃ 的高温下进行精确几何的浇注.
3 半断续工作真空熔化—浇注装
置,并设有自动控制的浇注系统, 可以得到长度250мм的叶片(УВ НК-9)和650мм叶片(УВНК-14)
强化方式 固溶强化 沉淀强化 弥散强化
固溶强化 添加钴、铬、钨、钼、铌、钽等元素提高原子间结合力、 产生点阵畸 变、短程有序及其它原子偏聚,阻止位错运动 。
3 高温合金的强化机理及制备工艺
3.1 高温合金的组织和强化方式
沉淀强化 添加铝、钛、铌、钽、铪等形成共格稳定金属间化合物Ni 3(Al,Ti)。
17、DD402、DD3等。
涡轮盘 国内首创用K136合金电渣熔铸涡
工业燃气轮机 工业燃气轮机叶片应用最广的是K438(IN738), 美国Cannon-Muskegon公司开发了应用于工业燃气轮机涡轮叶 片的单晶高温合金CMSX-11B和CMSX-11C。
石油化工 石油煅烧工厂燃气炉部件、乙烯裂解炉及管道、核反应 堆、煤的气化和燃烧、玻璃纤维制造中的熔化器、旋转部件、 热交换器、氨气的裂解、二氯乙烯生产炉、乙烯基氯化物单体 生产工厂等(玛努尔公司)。
2 高温合金的应用
2.2 民用高温合金
冶金 加热钢材的热交换器、回转炉及炉内部如炉辊、挂钩、衬板、 法兰、传动杆、铝熔化炉的热交换器、气体渗碳炉部件等。
4 单晶叶片
4.2 定向凝固
原理:控制热流方向从而建立定向温度梯;阻止新的晶核形成
方法:发热铸型法、功率降低法、高速凝固法 、液态金属冷却法
温度梯度7-11℃/cm,生长速率8-12cm/h 功率降低法
温度梯度26-30℃/cm,生长速率23-27cm/h 高速凝固法
4 单晶叶片
4.3 熔模铸造实心叶片
晶界强化 添加微量的硼、镁、锆和稀土等吸附在晶界的元素,形 成局部合金化,减缓晶界扩散、强化晶界。
总结:高温合金针对不同的强化方式,添加不同的金属,使其合金 比几乎达到极限,也使其熔炼、凝固、热处理以及检测变的很复杂。
3.2高温合金的设计方法及工艺
3.2.1设计方法
1 理论
针对控制TCP析出相而展开的平均电子空位法、d-电子理论法以及在电子和 原子层次上利用计算机、人工智能和最优化方法对材料行为进行计算机模拟 设计的方法。
★与壳型相匹配的线膨胀系数
氧化铝基型芯结构更稳定,耐高温性更好,
★能用化学方法去除
更适合单晶浇注(1540-1620℃) 。但其制作、
去芯较为复杂。
一般采用氧化硅基型芯和氧化铝基型芯
陶瓷型芯去除:
氧化硅基型芯 浇注完成后用碱液腐蚀掉
氧化铝基
辅以高压水冲洗
4 单晶叶片 Al2O3 F AlF63
高缓慢,采用冷却系统可有效的降低叶片温度。
空心叶片制造工艺:增加了制芯和去芯工艺
4 单晶叶片 Al2O3 F AlF63
4.4 熔模铸造空心叶片
陶瓷型芯选用条件:
两种型芯比较:
★足够的耐火度
氧化硅基型芯在使用温度超过1500-1550℃时,
★与合金的不相容性
型芯会与合金中元素反应,影响叶片质量。
德阳东汽铸造有限公司
实心叶片熔模铸造工艺:制模样-组装浇冒系统-制壳-脱蜡焙烧-浇注-清理
熔模产品:
选晶器:
结晶沿螺旋方向攀旋近180º时便可 得到单一晶粒
D=3-5mm
螺旋选晶器 缩颈选晶器 单晶叶片型壳
4 单晶叶片
4.4 熔模铸造空心叶片
↑ ↑ 空心叶片产生原因:发动机推重比和效率 燃气温度 ,但是叶片承温能力提
按基体高温合金可分为镍基、铁基和钴基三类
2 高温合金的应用
2.1 航空、航天
德阳东汽铸造有限公司
航空涡轮发动机结构
燃烧室 主要用材为GH1140等。
GE航空涡轮发动机
导向器(导向叶片) 精密铸造合金有K214、K232、K406等,定向凝固有DZ3、
DZ5等。
涡轮叶片 工作条件最为恶劣,受力复杂。用材:GH4033、GH4037,K403、K4
高温合金的应用与发展
高温合金的应用与发展
1 高温合金的简介 2 高温合金的应用 3 高温合金的强化机理及制备工艺 4 定向凝固和单晶叶片 5 总结
1 高温合金的简介
名称:热强合金、耐热合金或超合金(Superalloy) 产生:主要是为满足喷气发动机对材料的苛刻要求而研制的 特点:较高的高温强度、塑性;优异的抗氧化、抗热腐蚀性;良 好的热疲劳性、断裂韧性;良好的组织稳定性和使用可靠性 分类:按成型方式可分为变形高温合金、铸造高温合金(定向、 单晶、共晶)
大尺寸L-650MM单晶叶片制造自动化装置УВНК-14
4 单晶叶片
4.6 DD3单晶
DD3是我国第一代单晶合金,力学性能与美国单晶 PWA1480相当。由 于不含Re、Ta、Hf成本较低,已成为航空涡轮发动机叶片材料。
其他应用 城市垃圾高温分解工厂炉内部件、垃圾焚烧工厂热交换 器和加热管、纸浆和纸张工业炉内部件和加热管、陶瓷煅烧窖 内部件等。
3 高温合金的强化机理及制备工艺
3.1 高温合金的组织和强化方式
组织结构 γ+ γ’+多种碳化物 γ为基体,是面心立方结构的奥氏体 γ’为金属间化合物Ni3(Al,Ti)等
设备:真空感应炉+电渣重熔(原理、优点、局限性)
带流槽的真空感应炉
单相双极电渣炉
4 单晶叶片
4.1 定向凝固和单晶产生的原因
原因:其它材料以及普通高温合金的性能无法满足航空、航天等领域 对高性能材料的需求。
航空发动机涡轮叶片的运行表明,绝大部分叶片裂纹都是沿垂直于 叶片主应力方向的晶界即横向晶界上产生和发展的。因此消除横向 晶界可大大提高叶片抗裂纹生长的能力。基于此思想,采用定向凝 固,获得与叶片轴平行的只有纵向晶界的柱状晶。在此基础上,采 取特定的方法消除一切晶界,便可得到单晶叶片。