單晶葉片的定義單晶定向

發布日期：2016-02-01 00:00 來源：http://www.guoganxinwen.com 點擊：

單晶定向定義：只有一個晶粒的鑄造葉片。定向結晶葉片消了對空洞和裂紋敏感的橫向晶界，使全部晶界平行于應力軸方向，從而改了合金的使用性能。單晶葉片消了全部晶界，不必加入晶界強化元素，使合金的初熔溫度相對升高，從而提高了合金的高溫強度，并進一步改了合金的綜合性能。單晶葉片整個鑄件由一個晶粒組成的鑄造高溫合金。這是繼定向凝固鑄造高溫合金之后，進一步提高合金強度和使用溫度的一條途徑。單晶葉片鑄件的理想組織是葉根、葉身和葉冠，都由毫無缺陷的多相單晶體組成。晶體取向應是〈001〉方向，并與葉片主應力軸方向之間的偏離不應大于10度。單晶鑄件可以用與定向凝固相同的設備和工藝制備，與定向凝固鑄件的區別只在于在水冷底盤的上部加入選晶器或仔晶，以便控制單一晶體進入鑄件。簡史初期的單晶鑄造高溫合金采用普通鑄造高溫合金成分，在此情況下，單晶鑄造高溫合金與定向凝固鑄造高溫合金相比，除了改橫向強度和塑性外，其他性能并無明顯改。20世紀70年代末，出現了去掉晶界強化(見高溫合金晶界強化)元素的單晶鑄造高溫合金，如美國的PwAl480、NASAIRl00。碳、硼、鋯、鉿等晶界強化元素去除后，提高了合金的初熔溫度，從而允許提高固溶處理溫度，獲得更細小、彌散的Y’相(見高溫合金材料的金屬間化合物相)，使合金的潛力得到更充分發揮。經過20多年的發展，出現了20多種單晶鑄造高溫合金。這些合金可以分為三代：一代以PwAl480為代表，其承溫能力比好的定向凝固鑄造高溫合金PwAl422有25℃的優勢；二代以PwAl484為代表，比一代又提高了25℃；正在研制的是第三代單晶合金。

晶體定向方法很多, 如光象法、錐光圖法、勞埃定向法以及近年來利用定向儀發展的幾種快速定向法等. 光象法、錐光圖法應用非常局限, 精度很差, 且無法定向切割出任意晶面. 勞埃法雖然很經典、適用性廣, 但定向過程十分繁瑣、費時, 對操作者要求有較豐富的經驗. 利用定向儀的幾種快速定向法, 具有較強的實用性, 但要定向切割出任意晶面, 其操作過程也很繁瑣.

氣膜冷卻單獨使用時并不是一種非常的冷卻方案。但是當它與對流冷卻一起使用時，則可得到一種非常的冷卻方法，不但能提高冷卻效果，還能減少冷卻空氣量，這種復合冷卻方法廣泛用于高溫渦輪的導向片和工作葉片上的某些溫度高的部位，特別是葉片前緣、葉盆表面及葉柵通道的端面。

單晶定向