發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 15:58

　　渦輪發(fā)動機(jī)葉片工作環(huán)境惡劣,對內(nèi)部組織和葉片質(zhì)量有嚴(yán)格要求。目前采用的單晶空心葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜,單晶成型工藝的難度增大,導(dǎo)致定向凝固過程容易產(chǎn)生雜晶、取向偏離、組織粗大等缺陷。高溫合金中難溶元素含量的增加導(dǎo)致鑄態(tài)組織產(chǎn)生高度的成分偏析,同時(shí)存在共晶相含量高、組織不均勻等缺陷,嚴(yán)重降低葉片的高溫力學(xué)性能,需采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚫纳迫~片的鑄態(tài)組織。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展,數(shù)值模擬已成為研究單晶葉片定向凝固過程的重要方法。本文以模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了單晶葉片的選晶過程、定向凝固規(guī)律和雜晶的形成、熱處理制度對合金組織的影響,致力于獲得組織穩(wěn)定均勻、性能良好的單晶葉片,主要內(nèi)容如下:1.對制備單晶所需的選晶器進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)研究。選晶器包括引晶段和螺旋選晶段兩部分,引晶段主要作用是通過外壁的阻擋和晶粒間的競爭生長減小晶粒密度并優(yōu)化晶粒取向。隨著引晶段高度的增加晶粒數(shù)量減小,由等軸晶向柱狀定向組織轉(zhuǎn)變,[001]方向和軸向的偏角逐漸減小,一次枝晶間距增大。引晶段高度增大至一定值后,對晶粒取向的優(yōu)化作用減弱。螺旋段是通過狹窄幾何螺旋通道的限制作用和促進(jìn)晶粒的競爭生長選擇一個(gè)晶粒生長成為單晶組織... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 鎳基高溫合金的發(fā)展
    1.3 單晶葉片制備技術(shù)
        1.3.1 定向凝固技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 單晶制備技術(shù)
    1.4 計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬研究進(jìn)展
        1.4.1 溫度場模擬研究進(jìn)展
        1.4.2 微觀組織模擬研究進(jìn)展
    1.5 單晶葉片組織控制的研究
        1.5.1 雜晶缺陷的研究進(jìn)展
        1.5.2 高溫合金熱處理研究
    1.6 本文研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 合金材料
        2.1.2 模型蠟、制殼和型芯材料
    2.2 單晶葉片制備
        2.2.1 制備型芯和蠟?zāi)?br>        2.2.2 制備模殼
        2.2.3 定向凝固過程
    2.3 合金試樣的熱處理
    2.4 模擬模型和模擬方法
        2.4.1 三維模型和參數(shù)設(shè)置
        2.4.2 計(jì)算機(jī)模擬方法
第三章 單晶葉片螺旋選晶器的選晶行為
    3.1 引言
    3.2 模型設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 引晶段的選晶行為
    3.4 螺旋段的選晶行為
        3.4.1 縱向選晶機(jī)制
        3.4.2 橫向選晶機(jī)制
    3.5 本章小結(jié)
第四章 單晶葉片定向凝固規(guī)律及雜晶的形成
    4.1 引言
    4.2 定向凝固機(jī)制的數(shù)學(xué)模型
    4.3 抽拉速度對葉片定向凝固過程溫度場的影響
        4.3.1 抽拉速度對凝固界面移動速度的影響
        4.3.2 抽拉速度對糊狀區(qū)形態(tài)的影響
        4.3.3 抽拉速度對固液界面溫度梯度的影響
    4.4 單晶空心葉片橫截面溫度場分布和凝固規(guī)律
    4.5 單晶葉片變截面枝晶生長規(guī)律及雜晶的形成
        4.5.1 變截面枝晶生長規(guī)律
        4.5.2 變截面雜晶形成規(guī)律
        4.5.3 抽拉速度對變截面雜晶形成的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 熱處理工藝對單晶組織的影響規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 鑄態(tài)微觀組織和成分偏析
    5.3 固溶處理對單晶組織的影響
    5.4 固溶處理對元素偏析的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：3482138