谢光
,
邬蕾
,
郑伟
,
彭建强
,
张少华
,
卢玉章
,
申健
,
谢玉江
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.018
目的：研究微弧火花渗碳对定向凝固高温合金 DZ125 L 表面再结晶的控制效果。方法对DZ125 L合金进行吹沙变形处理,以石墨棒为碳的来源,通过微弧火花渗碳工艺在吹沙表面进行渗碳处理后,与直接吹沙的试样一起进行热处理,通过光学显微镜( OM )、扫描电子显微镜( SEM )、X 射线衍射( XRD)等手段表征组织结构。结果与合金直接吹沙产生的表面再结晶相比,经过微弧火花渗碳+吹沙处理的样品,表面再结晶深度只有直接吹沙处理样品的60%。 XRD分析表明,微弧火花渗碳处理后,合金表层产生了TiC和( Cr,Mo)23 C6等碳化物。能谱分析表明,渗碳样品截面外表层富集Ti、Mo、W、Cr、C等元素,产生了大量碳化物,进一步阻碍了再结晶晶界的迁移。微弧火花渗碳强化了合金表层,使合金在吹沙处理时产生的变形层较浅,抑制了再结晶表面形核。结论通过微弧火花渗碳工艺可以有效抑制定向凝固高温合金的再结晶。
关键词:
定向凝固
,
高温合金
,
再结晶
,
渗碳
,
吹沙
,
XRD
卢玉章
,
席会杰
,
申健
,
郑伟
,
谢光
,
楼琅洪
,
张健
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00449
利用高温度梯度定向凝固-液态金属冷却(LMC)技术制备了重型燃机定向结晶空心高压涡轮叶片,采用ProCAST有限元模拟软件计算了LMC定向凝固工艺下,不同抽拉速率时空心定向结晶叶片凝固过程的温度场、晶粒组织以及一次枝晶间距(PDAS),预测了抽拉速率对杂晶、雀斑等缺陷的影响.结果表明,模拟结果与实验结果吻合良好.随着抽拉速率增加,叶片的凝固速率、冷却速率均增加,远高于高速凝固法(HRS)的凝固速率、冷却速率;叶片不同部位达到最大纵向温度梯度时的抽拉速率不同,纵向温度梯度是评价定向工艺的有效方法;LMC工艺制备的燃机叶片消除了雀斑缺陷,PDAS远小于HRS工艺.
关键词:
液态金属冷却
,
定向凝固
,
重型燃机叶片
,
数值模拟
张少华
,
卢玉章
,
郑伟
,
彭建强
,
谢光
,
张功
,
申健
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.002
研究了取向对高速冷却法(DD26-HRS)和液态金属冷却法(DD26-LMC)制备的DD26单晶高温合金760℃/670MPa条件下持久性能的影响.结果表明,DD26-HRS合金一次枝晶间距明显大于DD26-LMC合金,而且DD26-HRS合金持久各向异性更为严重.位错形貌显示靠近[001]-[012]边界试样变形以基体内多滑移为主.由于DD26-HRS合金γ'相尺寸较大,抑制了层错带剪切γ'相的变形机制,从而使得DD26-HRS合金持久寿命高于LMC合金.然而,靠近[001]-[112]边界试样变形以单方向层错剪切γ'相为主,基体内开动的位错较少,DD26-HRS合金枝晶间粗大的碳化物相周围易于位错的堆积,从而萌生裂纹并沿碳化物界面迅速开裂,造成DD26-HRS合金持久寿命低于DD26-LMC合金.
关键词:
DD26
,
单晶高温合金
,
各向异性
,
一次枝晶间距
,
持久性能
,
位错形貌
王莉
,
周忠娇
,
姜卫国
,
王迪
,
申健
,
楼琅洪
材料研究学报
选用不同第二取向的第三代镍基单晶高温合金DD33板式试样进行热疲劳实验,研究了第二取向对单晶高温合金热疲劳性能的影响和不同第二取向样品的热疲劳裂纹扩展动力学.结果表明:第二取向严重影响合金的热疲劳性能.两种第二取向样品,其热疲劳裂纹萌生位置和扩展方向明显不同.在第二取向[100]的样品中,热疲劳裂纹在与定向凝固方向呈45°的孔壁处萌生并沿与定向凝固方向呈45°方向扩展;而在第二取向为[110]的样品中,热疲劳裂纹优先在与定向凝固方向垂直的孔壁处萌生并沿定向凝固方向扩展且裂纹萌生及扩展速度都明显快于第二取向[100]的样品.
关键词:
金属材料
,
镍基单晶高温合金
,
热疲劳
,
第二取向
张健
,
申健
,
卢玉章
,
楼琅洪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00509
对高温度梯度液态金属冷却(LMC)定向凝同技术中低熔点合金污染、模壳变形破裂等关键问题进行了分析,通过优化LMC定向凝固工艺,解决了430mm长大型铸件变截面位置的断晶、偏晶等问题,分析了铸件的显微组织,热处理工艺及典型力学性能,成功研制了大型定向结晶叶片.
关键词:
高温合金
,
定向凝固
,
液态金属冷却
,
叶片
卢玉章
,
申健
,
郑伟
,
徐正国
,
张功
,
谢光
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.001
采用ProCAST 软件系统研究了LMC（Liquid Metal Cooling）以及 HRS（High Rate Solidification）工艺下，不同工艺参数对单晶铸件凝固过程中纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置的影响。结果表明：H RS工艺受型壳厚度影响很小，型壳表面的辐射散热是 HRS工艺的主要影响因素，型壳的导热或者型壳和合金之间的换热是 LMC工艺的主要影响因素；提高保温炉温度有利于提高纵向温度梯度；拉速是影响定向凝固最重要的参数，随拉速的增加，单晶铸件的纵向温度梯度先增大后减小，因此，制备不同合金铸件时应当采用不同的拉速；不同浇注温度时，经过10min的静置时间后，单晶铸件的初始温度分布趋于一致，对后续凝固过程影响很小。提出了以纵向温度梯度 G∥、温度梯度角θ以及凝固界面位置 Rp考察定向凝固工艺参数优劣的标准，纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置是评价定向凝固参数优劣的有效手段。
关键词:
定向凝固
,
工艺优化
,
数值模拟
