【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及單晶高溫合金，尤其是涉及一種評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法。
技術(shù)介紹
1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境十分苛刻，渦輪葉片作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心熱端部件之一，工作極為惡劣的條件下。單晶高溫合金以其優(yōu)異的綜合力學(xué)性能成為了制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的首選材料。隨著單晶高溫合金的不斷發(fā)展，合金中高熔點(diǎn)合金元素含量不斷提高，使得條紋晶缺陷成為高代單晶高溫合金的主要結(jié)晶缺陷之一。
2、研究表明，條紋晶缺陷是由<001>取向偏離正常取向的枝晶組織在定向凝固過程中形成的，條紋晶缺陷周圍也可能會(huì)出現(xiàn)較大的疏松、縮孔等缺陷。單晶高溫合金定向凝固過程中元素偏析導(dǎo)致糊狀區(qū)液相的不穩(wěn)定形成液相的對流，當(dāng)對流程度達(dá)到一定程度會(huì)導(dǎo)致糊狀區(qū)枝晶的破碎或重熔，當(dāng)破碎的枝晶在后續(xù)的冷卻過程獲得有利的生長條件繼續(xù)生長時(shí)就會(huì)形成條紋晶缺陷。此外，鑄型材料表明質(zhì)量較差，存在較多孔洞或凸起時(shí)，會(huì)使得正常生長的枝晶生長受到干擾，從而使枝晶生長發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也可能導(dǎo)致條紋晶的出現(xiàn)。
3、條紋晶缺陷的形成受到合金成分、鑄件幾何結(jié)構(gòu)、定向凝固工藝參數(shù)、型殼表面質(zhì)量等多種因素的綜合影響。在成分方面，w，re等元素促進(jìn)條紋晶缺陷的形成，而ta，c等元素會(huì)抑制條紋晶缺陷的形成。
4、條紋晶缺陷作為一種宏觀偏析缺陷，無法通過后續(xù)的熱處理等工序來消除，所以條紋晶缺陷的出現(xiàn)直接導(dǎo)致了葉片的報(bào)廢，降低了葉片制備的合格率，增加了葉片制備的成本。因此開發(fā)一種高效、快捷、低成本的評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法對于單晶高溫合金的加工
5、有鑒于此，特提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法，可準(zhǔn)確有效地評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性。
2、本專利技術(shù)一方面提供了一種評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法，包括如下步驟：
3、(a)按照實(shí)際定向凝固熔模鑄造方法制備試樣；
4、(b)統(tǒng)計(jì)所述試樣上條紋晶缺陷的數(shù)量，根據(jù)所述條紋晶缺陷的數(shù)量評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成的傾向性；
5、所述試樣沿定向凝固方向具有由圓弧連接段連接的橫截面突變的主體與緣板。
6、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述試樣沿定向凝固的方向包括第一緣板、主體和第二緣板；所述第一緣板與所述主體之間通過第一圓弧連接段連接，所述第一圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
7、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述主體與所述第一緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7。進(jìn)一步地，所述主體與所述第一緣板的橫截面面積比值為0.4～0.6。
8、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述第二緣板與所述主體之間通過第二圓弧連接段連接，所述第二圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
9、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述主體與所述第二緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7。進(jìn)一步地，所述主體與所述第二緣板的橫截面面積比值為0.4～0.6。
10、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述試樣沿定向凝固的方向的橫截面為長方形。
11、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述主體的橫截面的尺寸為：長度l1為40～60mm，寬度l2為20～30mm。
12、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述主體的高度為120～160mm。
13、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述第一緣板的橫截面的尺寸為：長度為l1+10～l1+20mm，寬度為l2+10～l2+20mm；所述第二緣板的橫截面的尺寸為：長度為l1+10～l1+20mm，寬度為l2+10～l2+20mm。
14、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述第一緣板和所述第二緣板的高度為3～8mm。
15、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述實(shí)際定向凝固熔模鑄造方法中，根據(jù)待評價(jià)單晶高溫合金成分和/或待評價(jià)單晶高溫合金的定向凝固工藝，選擇相應(yīng)的單晶高溫合金成分和/或定向凝固工藝。
16、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，當(dāng)評價(jià)不同單晶高溫合金在相同的定向凝固工藝參數(shù)下的條紋晶缺陷形成傾向性時(shí)，步驟(a)包括：在相同的定向凝固工藝參數(shù)下，分別制備不同單晶高溫合金的試樣。
17、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，當(dāng)評價(jià)相同的單晶高溫合金在不同的定向凝固工藝參數(shù)下的條紋晶缺陷形成傾向性時(shí)，步驟(a)包括：采用相同的單晶高溫合金，分別在不同的定向凝固工藝參數(shù)下制備試樣。
18、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述定向凝固工藝參數(shù)包括上加熱器溫度、下加熱器溫度、澆注溫度和抽拉速度中的至少一種。
19、在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，所述上加熱器溫度為1500～1600℃，所述下加熱器溫度為1500～1600℃，所述澆注溫度為1500～1600℃，所述抽拉速度為1～7mm/min。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
21、本專利技術(shù)基于單晶高溫合金條紋缺陷形成的機(jī)理，設(shè)計(jì)一種沿定向凝固方向具有連接橫截面突變的主體與緣板的圓弧連接段的試樣，按照定向凝固熔模鑄造方法制備相應(yīng)試樣，根據(jù)試樣上條紋晶缺陷數(shù)量評價(jià)單晶高溫合金形成條紋晶缺陷的傾向性，或者用于評價(jià)單晶高溫合金的成分或定向凝固工藝參數(shù)等對單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的影響。本專利技術(shù)的方法在獲得試樣后經(jīng)過簡單的化學(xué)腐蝕即可統(tǒng)計(jì)條紋晶缺陷的數(shù)量用于評價(jià)，無需經(jīng)過其他加工或檢測工序，方便快捷。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述試樣沿定向凝固的方向包括第一緣板、主體和第二緣板；所述第一緣板與所述主體之間通過第一圓弧連接段連接，所述第一圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述主體與所述第一緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二緣板與所述主體之間通過第二圓弧連接段連接，所述第二圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述主體與所述第二緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述試樣沿定向凝固的方向的橫截面為長方形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述主體的橫截面的尺寸為：長度L1為40～60mm，寬度L2為20～30mm；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)際定向凝固熔模鑄造方法中，根據(jù)待評價(jià)單晶高溫合金成分和/或待評價(jià)單晶高溫合金的定向凝固工藝，選擇相應(yīng)的單晶高溫合金成分和/或定向凝固工藝；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述定向凝固工藝參數(shù)包括上加熱器溫度、下加熱器溫度、澆注溫度和抽拉速度中的至少一種；
...【技術(shù)特征摘要】
1.評價(jià)單晶高溫合金條紋晶缺陷形成傾向性的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述試樣沿定向凝固的方向包括第一緣板、主體和第二緣板；所述第一緣板與所述主體之間通過第一圓弧連接段連接，所述第一圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述主體與所述第一緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二緣板與所述主體之間通過第二圓弧連接段連接，所述第二圓弧連接段的圓弧半徑為0.5～2mm，圓心角為85°～95°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述主體與所述第二緣板的橫截面面積比值為0.3～0.7；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述試...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王志成，羅志勇，秦海龍，謝錦麗，余斌，
申請(專利權(quán))人：北京鋼研高納科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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