鎳基高溫合金作為在各種航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中服役的主要材料,具有重要應(yīng)用價(jià)值。對綜合性能優(yōu)異的鎳基高溫合金的鑄造成型工藝進(jìn)行研究,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。K418是γ,相沉淀強(qiáng)化型鎳基鑄造高溫合金,具有良好的蠕變強(qiáng)度、熱疲勞性能和抗氧化性能等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、汽車等領(lǐng)域。開展對K418鑄造合金的成型工藝的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。本文以K418鎳基高溫合金為研究對象,采用ProCAST鑄造模擬軟件對不同厚度薄板K418在不同環(huán)境壓力下的熔模精密鑄造過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真。其薄板的尺寸為400×300,厚度分別為3mm、5mm、7mm、9mm。根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在不同的環(huán)境壓力下,采用真空感應(yīng)熔煉爐澆注不同厚度的壁板。對拉伸試樣進(jìn)行1180℃+2h+空冷960℃+16h+空冷的固溶時(shí)效熱處理。結(jié)合金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子天平、顯微硬度計(jì)、電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)等分析與測試手段,研究環(huán)境壓力對K418合金不同厚度薄板組織與性能的影響。用ProcAST鑄造模擬軟件對K418在環(huán)境壓力為真空和101.325kPa下的充型凝固過程進(jìn)行模擬。鑄件在真空下采用熔模精密鑄...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鑄造高溫合金的發(fā)展過程及應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 高溫合金的熔煉方法
        1.3.1 真空感應(yīng)熔煉
    1.4 熔模鑄造
    1.5 PROCAST鑄造模擬有限元分析軟件的功能和特點(diǎn)
        1.5.1 ProCAST鑄造模擬軟件的功能簡介
        1.5.2 ProCAST鑄造模擬軟件在熔模鑄造的應(yīng)用與發(fā)展
    1.6 國內(nèi)外壓力凝固的研究現(xiàn)狀
    1.7 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 熔模鑄造實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 蠟?zāi)５闹苽?br>        2.1.2 面層及背層耐火材料的選擇
        2.1.3 粘結(jié)劑的選擇
    2.2 K418合金的熔煉
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及合金配料表
        2.2.2 K418高溫合金的熔煉設(shè)備
        2.2.3 K418高溫合金的熔煉
    2.3 實(shí)驗(yàn)分析及測試方法
        2.3.1 試樣的制備
        2.3.2 合金組織觀察與分析
        2.3.3 合金致密度的測定
        2.3.4 鑄件的硬度測試
        2.3.5 鑄件的熱處理工藝
        2.3.6 力學(xué)性能測試及斷口分析
第3章 熔模鑄造數(shù)值模擬分析
    3.1 引言
    3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.3 數(shù)值模擬參數(shù)及初始邊值條件設(shè)定
        3.3.1 K418合金熱物性參數(shù)的建立
        3.3.2 三維模型網(wǎng)絡(luò)的剖分
        3.3.3 初始條件
        3.3.4 邊界條件
    3.4 K418鑄造合金在不同環(huán)境壓力下熔模精密鑄造過程數(shù)值模擬
        3.4.1 鑄件的充型過程模擬分析
        3.4.2 凝固過程模擬及缺陷預(yù)測分析
        3.4.3 在不同環(huán)境壓力下鑄件的卷氣缺陷
    3.5 本章小結(jié)
第4章 K418合金的熔模精密鑄造與組織性能測試
    4.1 引言
    4.2 氧化物陶瓷型殼的制備
        4.2.1 蠟?zāi)５闹苽?br>        4.2.2 型殼的涂掛與撒沙
        4.2.3 型殼的脫蠟與焙燒
    4.3 鑄件的熔煉澆注與清殼
    4.4 不同環(huán)境壓力下鑄態(tài)K418不同厚度壁板的組織形貌分析
    4.5 不同壓力下K418不同厚度壁板件的性能分析
        4.5.1 不同壓力下K418不同厚度壁板的致密度測試分析
        4.5.2 不同壓力下K418不同厚度壁板的硬度分析
        4.5.3 熱處理?xiàng)l件下室溫拉伸性能測試與斷口分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3783745