細(xì)晶鑄造技術(shù)概述

細(xì)晶鑄造技術(shù)概述

**節(jié)技術(shù)概況

國外近二十年來集中力量發(fā)展了高溫合金定向鑄造和單晶鑄造技術(shù)，主要是為了提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪葉片的高溫工作能力,從而增大發(fā)動(dòng)機(jī)的推力,并延長其工作壽命。與此同時(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)的惡劣工況對(duì)在中低溫條件下工作的低壓渦輪葉片、整體葉盤和渦輪機(jī)匣等高溫合金鑄件的低周疲勞壽命提出了更高要求。但是這類鑄件在普通熔模精鑄工藝生產(chǎn)條件下,-般為粗大的樹枝晶或柱狀晶,晶粒平均尺寸大于4mm,較典型的為4~9mm。由于晶粒粗大及組織、性能上的各向異性,很容易導(dǎo)致鑄件在使用過程中疲勞裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展,這對(duì)于鑄件的疲勞性能尤其是低周疲勞性能極為不利,并且造成鑄件力學(xué)性能數(shù)據(jù)過于分散,降低了設(shè)計(jì)容限。隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體壽命和性能要求的進(jìn)-步提高,改善鑄件的中低溫疲勞性能及其他力學(xué)性能顯得十分重要。這便導(dǎo)致了細(xì)晶鑄造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。

第二節(jié)細(xì)晶鑄造發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)發(fā)達(dá)國家,尤其是美國和德國，早在20世紀(jì)70年代末就開展了高溫合金細(xì)晶

細(xì)晶精密鑄造新技術(shù)鑄造技術(shù)的研究和應(yīng)用,在20世紀(jì)80年代中后期該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展趨于成熟，目前正在航.空、航天工業(yè)領(lǐng)域中擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,如美國Howmet公司利用細(xì)晶鑄造技術(shù)成功地制造了Mod5A.Mar-M247.IN713C.1N718等高溫合金整體渦輪,使渦輪的低周疲勞壽命提高了2-3倍。德國、法國在新型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上也采用了細(xì)晶整體渦輪鑄件。國內(nèi)對(duì)高溫合金細(xì)晶鑄造技術(shù)的研究從20世紀(jì)80年代末開始起步,經(jīng)過“八五”和“九五”期.間的研究和應(yīng)用,我國航空制造業(yè)建立了專門的細(xì)晶鑄造設(shè)備,對(duì)高溫合金細(xì)晶鑄造工藝進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn),研制了一-批鎳基高溫合金細(xì)晶鑄件,并已應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,在細(xì)晶鑄造研究領(lǐng)域內(nèi)取得了重要的進(jìn)展。

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