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基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法與流程

文檔序號:11241814閱讀:829來源:國知局

本發(fā)明屬于航空航天材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種利用超細(xì)單晶或多晶鎳粉制備鎳基高溫單晶葉片材料及其制備方法。



背景技術(shù):

單晶葉片是基于定向凝固技術(shù)發(fā)展出的一種沿葉身方向完全消除晶界織構(gòu)的葉片。作為高推重比航空發(fā)動機(jī)的核心部件,必須具有優(yōu)良的高溫抗蠕變、抗熱機(jī)械疲勞、抗氧化腐蝕性能和較高的承溫能力,它也是衡量一種型號發(fā)動機(jī)先進(jìn)程度的重要標(biāo)志。目前航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片普遍采用復(fù)合氣膜冷卻式的單晶空心結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、成形精度偏低、廢品率極高。而葉片尺寸精度控制一直是制約新型航空發(fā)動機(jī)研制的重大技術(shù)難題之一。隨著設(shè)計結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化,傳統(tǒng)的bridgman熔模鑄造技術(shù)低效率、無法滿足大尺寸單晶葉片鑄造、低溫度梯度等缺陷不斷被放大,無法滿足現(xiàn)代先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)對單晶葉片的需求。新的鑄造技術(shù)液態(tài)金屬冷卻法逐漸發(fā)展,但受限于目前冷卻液的成本問題及部分冶金缺陷限制,并未實現(xiàn)單晶葉片鑄造的產(chǎn)業(yè)化。

雖然美國專利us2012070303a1和us2012034098a1專利各提出了一種含w、hf、re等難熔金屬的制備鎳基高溫合金單晶葉片的配方,以及中國專利200510046361.0也提出了一種含w、ta、re等難容金屬的鎳基高溫合金配方,中國專利200710063165.3和中國專利200610046891.x各自分別提出不含re但是含w、ta等其它難熔金屬的鎳基高溫合金配方,上述這些專利都是利用傳統(tǒng)的真空感應(yīng)爐按相應(yīng)的各自配方熔煉合金元素,然后澆鑄形成鎳基高溫合金母合金,最后再通過熔模澆注定向凝固的方法制備單晶葉片。所有通過母合金熔煉,然后熔模澆注定向凝固制備單晶葉片的方法,都存在著單晶葉片的尺寸精度和單晶葉片的質(zhì)量受到模殼和型芯的重要影響,而且溫度梯度和溫度場的分布不易控制,導(dǎo)致產(chǎn)品容易出現(xiàn)各種缺陷,產(chǎn)品的成品率低。再加上由于模殼是一次性使用,結(jié)晶器的使用存在引晶、選晶、過渡段廢料,導(dǎo)致單晶葉片的價格十分昂貴。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)由于使用熔模定向凝固工藝存在的單晶葉片的成品率低、單晶缺陷多的問題而提供一種加工性能、力學(xué)性能、熱學(xué)性能高、生產(chǎn)成本低的基于超細(xì)單晶鎳粉的區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):

基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法,采用以下步驟:

(1)以超細(xì)單晶或多晶鎳粉顆粒為主要原材料,根據(jù)高溫合金材料配方要求加入其它超細(xì)金屬粉末,再進(jìn)行球磨混合;

(2)將混合均勻的超細(xì)金屬粉末通過模具模壓或3d打印成葉片毛坯;

(3)將得到的葉片毛坯通過熔煉區(qū)域完成合金化處理并定向凝固實現(xiàn)再結(jié)晶,在熔煉區(qū)域的前后均施加磁場,迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列及約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,制作得到單晶葉片。

作為優(yōu)選的實施方式,超細(xì)單晶或多晶鎳粉顆粒為球形或類球形晶體,粒徑為微米、亞微米或納米粒子,加入量大于50wt%,原料中采用的超細(xì)單晶或多晶鎳粉即可以作為單晶生長的晶種,也可以由于其在居里點溫度以上的超順磁性而在外加電磁場中其磁疇做定向排列,因此可以利用這一特性在熔煉區(qū)域的前后施加雙電磁場約束誘導(dǎo),在熔煉區(qū)域前,對單晶磁疇的磁矩方向進(jìn)行約束,迫使無序的微小單晶磁疇定向排列,誘導(dǎo)在熔煉區(qū)域的鎳原子磁矩按照單晶生長方向定向排列,在熔煉區(qū)域后,約束誘導(dǎo)鎳基合金單晶的定向生長,不僅如此,為了適應(yīng)渦輪葉片的曲面軸向,可以通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整外加磁場的方向,調(diào)整和約束超細(xì)單晶鎳粉的微小磁疇磁矩定向排列方向始終與渦輪葉片的軸向保持在小于10度的夾角。

作為優(yōu)選的實施方式,超細(xì)單晶或多晶鎳粉顆粒的粒徑為20nm~1mm,加入量為50~95wt%。

更加優(yōu)選的,超細(xì)單晶或多晶鎳粉顆粒的粒徑優(yōu)選為1~10μm,加入量優(yōu)選為65~85wt%。

超細(xì)鎳粉的粒徑首先影響區(qū)域熔煉溫度,粒徑越小,區(qū)域熔煉溫度可以越低,例如鎳的熔點為1453℃,但是超細(xì)鎳粉可以在遠(yuǎn)低于熔點溫度熔化,其次,粒徑越小,超順磁性越強,因此在誘導(dǎo)結(jié)晶和定向排列所需要的外加磁場的磁感應(yīng)強度可以越小。因此可以說,鎳粉的粒徑影響區(qū)域熔煉溫度,外加磁場的大小,甚至最終產(chǎn)品質(zhì)量。但是,超細(xì)鎳粉的粒徑太小,也會導(dǎo)致粉體的比表面積增大,不易成型,同時增加成型毛坯中的微小磁疇數(shù)量,這些都會增加再結(jié)晶中的缺陷,降低單晶葉片質(zhì)量。所以,超細(xì)單晶或多晶鎳粉的優(yōu)選粒徑為1~10μm。

作為優(yōu)選的實施方式,其它超細(xì)金屬粉末選自鎢、鉬、鉻、鈷、錸、釕、鋁或鉭中的一種或幾種,粉末為微米、亞微米或納米粒子,形貌為球形或類球形,可以是晶體,也可以是非晶體。選用上述超細(xì)金屬粉末可以與超細(xì)單晶或多晶鎳粉在低于鎳的熔點溫度下一次性同時完成熔融、合金化和再結(jié)晶過程。

作為優(yōu)選的實施方式,步驟(1)采用干法球磨或濕法球磨進(jìn)行混合,濕法球磨過程中以乙醇作為溶劑。

作為優(yōu)選的實施方式,步驟(3)所述的熔煉區(qū)域的熔煉溫度控制在1100~1600℃,溫度梯度>50k/cm,牽引速度0.5-150mm/min,可以采用空氣、水或液態(tài)金屬冷卻,采用上述溫度梯度可以對合金進(jìn)行定向凝固。

作為優(yōu)選的實施方式,在熔煉區(qū)域前施加前處理外部電磁場,該外部電磁場迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列,上述外部電磁場的磁感應(yīng)強度在0.1~1000特斯拉,磁場的磁矩方向可以調(diào)節(jié),與葉片曲面軸向的夾角始終控制在小于10度的范圍內(nèi)。

更加優(yōu)選的,外部電磁場的磁感應(yīng)強度優(yōu)選1~10特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在0~5°。

作為優(yōu)選的實施方式,在熔煉區(qū)域后施加后處理外部電磁場,約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,上述外部電磁場的磁感應(yīng)強度在0.1~1000特斯拉,磁場的磁矩方向可以調(diào)節(jié),與葉片曲面軸向的夾角始終控制在小于10度的范圍內(nèi)。

更加優(yōu)選的,外部電磁場的磁感應(yīng)強度優(yōu)選1~10特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在0~5°。

上述外加磁場的強度以及磁矩方向是本申請第二個具有創(chuàng)新點的技術(shù)關(guān)鍵所在,首先,本申請是利用超細(xì)鎳粉的超順磁性,在居里點溫度以上熔點以下,普通鎳由鐵磁性變?yōu)轫槾判?,因為顆粒細(xì)小的納米效應(yīng)而使得超細(xì)鎳粉具有超順磁性,也就是說,外加磁場,鎳粉感應(yīng)產(chǎn)生磁性,且方向與外加磁場方向相同,如外加磁場消失,鎳粉的磁性消失,由于是單晶鎳粉,只有一個磁疇和一個磁矩,因而其感應(yīng)磁場方向與外加磁性方向相同。這也是本專利申請的技術(shù)關(guān)鍵,即利用超細(xì)單晶鎳粉的超順磁性,施加外磁場,迫使超細(xì)單晶鎳粉定向排列并控制其磁矩方向與外加磁場方向一致。其次,利用這一特性,調(diào)控外加磁場方向與葉片的軸向一致,就可以做到控制單晶葉片生長方向與葉片的軸向保持一致,小于10°,更優(yōu)選是小于5°。葉片單晶是鎳原子的高度有序排列,外加磁場誘導(dǎo)單晶鎳粉在高溫定向排列,顯然有利于葉片單晶在高溫的有序生長和減少定向凝固時缺陷的產(chǎn)生。再次,單晶葉片晶體的取向不同,其高溫蠕變性能有很大差異,<001>取向的晶體性能最好,因此需要控制晶體的取向,最好是晶體按<001>方向生長,且與葉片的軸向一致,因為葉片是曲面的,且有空腔,截面復(fù)雜,因此需要始終控制單晶按<001>方向生長,且與葉片軸向一致,其夾角也是越小越好。由于外加磁場方向可調(diào),因此,本專利申請的一大優(yōu)點就是可以控制晶體的生長方向與葉片軸向保持一致,其夾角最優(yōu)可以控制在5°以內(nèi)。最后,可以提高單晶葉片的高溫蠕變性能,延長單晶葉片的使用壽命。

制作得到的葉片從結(jié)構(gòu)上看可以為實心葉片或空心葉片,從材質(zhì)上看可以為單晶葉片、柱狀晶葉片、等軸晶葉片或細(xì)晶化的定向凝固葉片。

除了葉片之外,通過上述方法還可以制作得到機(jī)匣和渦輪盤。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明在材料中引入超細(xì)單晶或多晶鎳粉,以及外部電磁場雙誘導(dǎo),可獲得如下有益效果:

(1)原料使用超細(xì)金屬粉末,可降低燒結(jié)、結(jié)晶溫度,使晶粒更加細(xì)化;

(2)由于使用超細(xì)金屬粉末,燒結(jié)驅(qū)動力更強,合金元素擴(kuò)散更為容易,擴(kuò)散距離短,更容易合金化,同時可減少宏觀偏析;

(3)使用超細(xì)鎳粉,在鎳居里點357.6℃以上,超細(xì)鎳粉具有超順磁性,在融化前的外加約束磁場調(diào)控下,可以容易調(diào)整、約束和控制單晶磁疇的排列方向,約束粉體顆粒融化、燒結(jié)。

(4)由于燒結(jié)沒有破壞單晶鎳粉的磁疇結(jié)構(gòu),在再結(jié)晶過程中,可以容易使單晶顆粒磁疇定向排列,完成再結(jié)晶過程。

(5)粉末合金化,通過改變配方,容易調(diào)整和控制單晶合金成分和比例;

(6)利用電磁場約束融化、約束誘導(dǎo)再結(jié)晶;

(7)燒結(jié)過程實質(zhì)是合金化、再結(jié)晶過程,燒結(jié)溫度可以低于鎳熔點1453℃,無需粉末全部融化,表面融化完成燒結(jié),消除單晶顆粒晶界,完成合金化,最后形成大的合金單晶過程。

(8)旋轉(zhuǎn)磁場雙約束,可控制單晶粉末磁疇、原子磁矩方向排列一致,可確保結(jié)晶方向與葉片曲面軸向始終控制在<5°,因而提高單晶質(zhì)量和成品率;

(9)無膜殼、型心,減少模殼成分污染、變形影響、降低成本;

(10)3d打印或模壓預(yù)成型,可精確控制葉片尺寸和形狀,容易制備空心葉片毛坯;

(11)粉末合金化與燒結(jié)、結(jié)晶一次完成;

(12)區(qū)域燒結(jié),可建立更大的溫度梯度,容易控制縱向熱流方向和橫向溫度分布,快速燒結(jié)和凝固,不需要真空燒結(jié)爐;

(13)沒有引晶、選晶、過渡段廢料。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實施例1

應(yīng)用2微米的球形超細(xì)單晶鎳粉,根據(jù)材料配方,按比例添加小于5微米的鎢、鉬、鉻、鈷、錸、釕、鋁、鉭等球形超細(xì)金屬粉末,在乙醇溶劑中球磨混合均勻,利用3d打印工藝形成葉片毛坯,然后對毛坯件進(jìn)行區(qū)域熔煉合金化,同時在熔煉區(qū)域形成大的溫度梯度進(jìn)行定向凝固,在靠近熔煉區(qū)域的前和后施加外部電磁場,迫使無序的微小鎳粉單晶磁疇定向排列,約束誘導(dǎo)鎳基合金單晶的定向生長,同時旋轉(zhuǎn)調(diào)整外加磁場的方向,約束超細(xì)單晶鎳粉的微小磁疇磁矩定向排列方向始終與渦輪葉片的軸向保持在小于5度的夾角。制得的單晶葉片成品率高、缺陷少,產(chǎn)品力學(xué)性能高、生產(chǎn)成本低、無需模殼和型芯、沒有引晶選晶段廢料等優(yōu)點。

實施例2

應(yīng)用2微米的球形超細(xì)多晶鎳粉,根據(jù)材料配方,按比例添加小于5微米的鎢、鉬、鉻、鈷、錸、釕、鋁、鉭等球形超細(xì)金屬粉末,在乙醇溶劑中球磨混合均勻,利用粉體模壓工藝形成葉片毛坯,然后對毛坯件進(jìn)行區(qū)域熔煉合金化,同時在熔煉區(qū)域形成大的溫度梯度進(jìn)行定向凝固,在靠近熔煉區(qū)域的前和后施加外部電磁場,迫使無序的微小鎳粉單晶磁疇定向排列,約束誘導(dǎo)鎳基合金單晶的定向生長,同時旋轉(zhuǎn)調(diào)整外加磁場的方向,約束超細(xì)單晶鎳粉的微小磁疇磁矩定向排列方向始終與渦輪葉片的軸向保持在小于5度的夾角。制得的單晶葉片成品率高、缺陷少,產(chǎn)品力學(xué)性能高、生產(chǎn)成本低、無需模殼和型芯、沒有引晶選晶段廢料等優(yōu)點。

實施例3

應(yīng)用500納米的球形超細(xì)單晶鎳粉,根據(jù)材料配方,按比例添加小于5微米的鎢、鉬、鉻、鈷、錸、釕、鋁、鉭等球形超細(xì)金屬粉末,在乙醇溶劑中球磨混合均勻,利用3d打印工藝形成葉片毛坯,然后對毛坯件進(jìn)行區(qū)域熔煉合金化,同時在熔煉區(qū)域形成大的溫度梯度進(jìn)行定向凝固,在靠近熔煉區(qū)域的前和后施加外部電磁場,迫使無序的微小鎳粉單晶磁疇定向排列,約束誘導(dǎo)鎳基合金單晶的定向生長,同時旋轉(zhuǎn)調(diào)整外加磁場的方向,約束超細(xì)單晶鎳粉的微小磁疇磁矩定向排列方向始終與渦輪葉片的軸向保持在小于5度的夾角。制得的單晶葉片成品率高、缺陷少,產(chǎn)品力學(xué)性能高、生產(chǎn)成本低、無需模殼和型芯、沒有引晶選晶段廢料等優(yōu)點。

實施例4

應(yīng)用50納米的球形超細(xì)單晶鎳粉,根據(jù)材料配方,按比例添加小于5微米的鎢、鉬、鉻、鈷、錸、釕、鋁、鉭等球形超細(xì)金屬粉末,在乙醇溶劑中球磨混合均勻,利用3d打印工藝形成葉片毛坯,然后對毛坯件進(jìn)行區(qū)域熔煉合金化,同時在熔煉區(qū)域形成大的溫度梯度進(jìn)行定向凝固,在靠近熔煉區(qū)域的前和后施加外部電磁場,迫使無序的微小鎳粉單晶磁疇定向排列,約束誘導(dǎo)鎳基合金單晶的定向生長,同時旋轉(zhuǎn)調(diào)整外加磁場的方向,約束超細(xì)單晶鎳粉的微小磁疇磁矩定向排列方向始終與渦輪葉片的軸向保持在小于5度的夾角。制得的單晶葉片成品率高、缺陷少,產(chǎn)品力學(xué)性能高、生產(chǎn)成本低、無需模殼和型芯、沒有引晶選晶段廢料等優(yōu)點。

實施例5

基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法,采用以下步驟:

(1)以超細(xì)單晶鎳粉顆粒為主要原材料,本實施例中采用的超細(xì)單晶鎳粉顆粒為球形,粒徑為20nm,加入量為50wt%,根據(jù)高溫合金材料配方要求還可以加入其它超細(xì)金屬粉末,本實施例中加入的超細(xì)金屬粉末為鎢、鉬,粉末為納米粒子,形貌為球形晶體,再進(jìn)行干法球磨混合;

(2)將混合均勻的超細(xì)金屬粉末通過模具模壓成葉片毛坯;

(3)將得到的葉片毛坯通過熔煉區(qū)域完成合金化處理并定向凝固實現(xiàn)再結(jié)晶,熔煉區(qū)域的熔煉溫度控制在1100℃,溫度梯度>50k/cm,牽引速度0.5mm/min,定向凝固時采用空氣進(jìn)行冷卻處理。在熔煉區(qū)域的前后均施加磁場,迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列及約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,其中,在熔煉區(qū)域前施加前處理外部電磁場的磁感應(yīng)強度為0.1特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在小于10度的范圍內(nèi),在熔煉區(qū)域后施加后處理外部電磁場,該外部電磁場的磁感應(yīng)強度為0.1特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在小于10度的范圍內(nèi),制作得到單晶葉片,其結(jié)構(gòu)為實心。

實施例6

基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法,采用以下步驟:

(1)以超細(xì)單晶鎳粉顆粒為主要原材料,本實施例中采用的超細(xì)單晶鎳粉顆粒為類球形,粒徑為1μm,加入量為65wt%,根據(jù)高溫合金材料配方要求還可以加入其它超細(xì)金屬粉末,本實施例中加入的超細(xì)金屬粉末為鎢、鉬,粉末為亞微米粒子,形貌為球形晶體,再進(jìn)行干法球磨混合;

(2)將混合均勻的超細(xì)金屬粉末通過模具模壓成葉片毛坯;

(3)將得到的葉片毛坯通過熔煉區(qū)域完成合金化處理并定向凝固實現(xiàn)再結(jié)晶,熔煉區(qū)域的熔煉溫度控制在1200℃,溫度梯度>50k/cm,牽引速度10mm/min,定向凝固時采用空氣進(jìn)行冷卻處理。在熔煉區(qū)域的前后均施加磁場,迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列及約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,其中,在熔煉區(qū)域前施加前處理外部電磁場的磁感應(yīng)強度為1特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在5度,在熔煉區(qū)域后施加后處理外部電磁場,該外部電磁場的磁感應(yīng)強度為1特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在5度,制作得到空心的柱狀晶葉片。

實施例7

基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法,采用以下步驟:

(1)以超細(xì)多晶鎳粉顆粒為主要原材料,本實施例中采用的超細(xì)多晶鎳粉顆粒為類球形,粒徑為10μm,加入量為85wt%,根據(jù)高溫合金材料配方要求還可以加入其它超細(xì)金屬粉末,本實施例中加入的超細(xì)金屬粉末為鈷、錸、釕,粉末為微米粒子,形貌為類球形非晶體,再進(jìn)行濕法球磨混合;

(2)將混合均勻的超細(xì)金屬粉末通過3d打印成葉片毛坯;

(3)將得到的葉片毛坯通過熔煉區(qū)域完成合金化處理并定向凝固實現(xiàn)再結(jié)晶,熔煉區(qū)域的熔煉溫度控制在1400℃,溫度梯度>50k/cm,牽引速度80mm/min,定向凝固時采用空氣進(jìn)行冷卻處理。在熔煉區(qū)域的前后均施加磁場,迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列及約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,其中,在熔煉區(qū)域前施加前處理外部電磁場的磁感應(yīng)強度為10特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在2度,在熔煉區(qū)域后施加后處理外部電磁場,該外部電磁場的磁感應(yīng)強度為10特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在2度,制作得到空心的等軸晶葉片。

實施例8

基于超細(xì)鎳粉區(qū)域雙誘導(dǎo)定向再結(jié)晶制備單晶葉片的方法,采用以下步驟:

(1)以超細(xì)多晶鎳粉顆粒為主要原材料,本實施例中采用的超細(xì)多晶鎳粉顆粒為類球形,粒徑為1mm,加入量為95wt%,根據(jù)高溫合金材料配方要求還可以加入其它超細(xì)金屬粉末,本實施例中加入的超細(xì)金屬粉末為鈷、錸、釕,粉末為微米粒子,形貌為類球形非晶體,再進(jìn)行濕法球磨混合;

(2)將混合均勻的超細(xì)金屬粉末通過3d打印成葉片毛坯;

(3)將得到的葉片毛坯通過熔煉區(qū)域完成合金化處理并定向凝固實現(xiàn)再結(jié)晶,熔煉區(qū)域的熔煉溫度控制在1600℃,溫度梯度>50k/cm,牽引速度150mm/min,定向凝固時采用空氣進(jìn)行冷卻處理。在熔煉區(qū)域的前后均施加磁場,迫使還未融化的單晶或多晶鎳粉顆粒的微小磁疇按單晶葉片的生長方向定向排列及約束和誘導(dǎo)處于高溫再結(jié)晶過程的單晶磁矩按單晶葉片的生長方向定向排列,其中,在熔煉區(qū)域前施加前處理外部電磁場的磁感應(yīng)強度為1000特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在0度,在熔煉區(qū)域后施加后處理外部電磁場,該外部電磁場的磁感應(yīng)強度為1000特斯拉,磁矩方向與葉片曲面軸向的夾角始終控制在0度,制作得到空心的等軸晶葉片。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。

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