定向凝固DD6单晶高温合金枝晶组织均匀性研究

金属学报, 2015, 51(9): 1038-1048. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00035

定向凝固DD6单晶高温合金枝晶组织均匀性研究

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51323008),Fundamental Research Funds for the Central Universities (No.3102014JCQ01021) and Fund of State Key Laboratory of Solidification Processing in NWPU(No.101-QP-2014) 国家自然科学基金项目51323008,中央高校基本科研业务费专项基金3102014JCQ01021及凝固技术国家重点实验室(西北工业大学)自主研究课题101-QP-2014资助

关键词：镍基单晶高温合金 , 组织均匀性 , 一次枝晶 , 偏离角

EVALUATION OF THE UNIFORM DISTRIBUTION OF DENDRITIC MICROSTRUCTURE IN DIRECTIONALLY SOLIDIFIED SINGLE-CRYSTAL DD6 SUPERALLOY

Keywords： Ni-based single-crystal superalloy , microstructure uniformity , primary dendrite , deviation angle

采用一次枝晶间距、最小生成树(minimum spanning tree,MST)、Voronoi多边形、FFT以及RO-XRD和EBSD等方法,研究了DD6单晶高温合金枝晶分布的均匀性.结果表明:DD6单晶高温合金一次枝晶平均间距为325.7 μm,变化率7.38％.Voronoi多边形法给出的最近邻枝晶个数对应在5.87～5.93,所占比例变化率超过30％;另外,MST的枝干长度变化也比较明显,达到26.95％,不同位置处的FFT频谱也不同,说明实验中选晶法获得的DD6单晶高温合金组织均匀性有待于进一步提高.上述结果也表明,定向凝固单晶高温合金枝晶生长是一个动态调整的过程,通过测量一次枝晶间距结合Voronoi多边形和MST法可量证枝晶生长过程的变化程度,而通常采用一次枝晶平均间距来衡量凝固过程稳定性是不充分的.对选晶法获得的DD6单晶高温合金择优取向与轴向(Z轴)之间的偏离角进行了测量,发现其值在10°以内,EBSD测试的结果比RO-XRD相应结果大,这是由于RO-XRD在计算偏离角时选用了强度最大值所对应的衍射峰所致.

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