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单晶高温合金铸件再结晶问题的解决工艺
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随着对航空发动机涡轮叶片的要求越来越苛刻,目前所使用的航空涡轮叶片均为镍基高温合金单晶叶片,所以说发动机叶片就是一种典型的高温合金铸件。单晶定向凝固技术就是在高温合金的研制中建立和完善起来的。它一开始是用来消除结晶过程中生成的横向晶界,从而提高材料的单向力学性能。

 

但是,在实际的凝固过程中,由于铸造应力所产生的应变诱导再结晶发生,进而会产生横向晶界,从而损害其高温蠕变性能。铸造应力所引起的再结晶不同于外在因素所引起的再结晶,如磕碰、吹砂处理、研磨、机加等,而是与铸件本身的结构密切相关,再结晶的部位通常位于铸件的结构过渡处。因此,有必要解决单晶铸件的再结晶问题。

 

为了消除单晶高温合金铸件再结晶的困扰,满足实际单晶铸件生产的要求,在铸造前,通过引入与单晶铸件相连的工艺辅助部分,使该工艺辅助部分与铸件成为一个新的铸造构件且为铸件结构强度的弱部位,使该部分成为铸造应力释放部位,并在铸件热处理后将该工艺辅助部分切除,得到完整的无再结晶的单晶铸件。

 

经过这一工艺的运用,单晶高温合金铸件制备后进行标准热处理,然后进行宏观腐蚀观察单晶的再结晶情况,然后切除工艺辅助部分,后得到完整的无再结晶的单晶铸件。整个过程具有工艺简单、成本低、易操作等优点,能够有效解决单晶铸件的再结晶问题。


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