一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102784904102784904B(45)授权公告日2014.07.02(21)申请号201210265562.XCN102002612A,2011.04.06,胡小媚等.定向凝固合金zc265热裂倾向性(22)申请日2012.07.27的研究.《热加工工艺》.2008,(第19期),(73)专利权人中国航空工业集团公司北京航空丁浩等.定向凝固叶片类铸件热裂倾向评定材料研究院方法.《材料工程》.1997,(第08期),地址100095北京市海淀区北京81信箱王艳丽等.定向凝固柱晶高温合金热裂倾向(72)发明人王艳丽黄朝晖李嘉荣赵希宏性研究.《钢铁研究学报(增刊)》.2011,第23张强卷(第2期),(74)专利代理机构中国航空专利中心11008审查员张瑞红代理人李建英(51)Int.Cl.B22D27/04(2006.01)C30B11/00(2006.01)C30B21/02(2006.01)(56)对比文件CN101168184A,2008.04.30,US4169742A,1979.10.02,权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法(57)摘要本发明属于定向凝固领域，涉及一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法。针对定向凝固叶片薄壁特点，建立薄壁管状定向凝固试样装置。在试验过程中进行如下操作：（1）根据空心叶片壁厚容易出现裂纹的区间范围，压制管状试样蜡模；（2）将管状试样在一个蜡模底盘上并焊上相应的浇道和浇口杯蜡模，组合成一组定向凝固热裂试验用蜡模模组；（3）按照通用的工艺步骤制备陶瓷壳型；（4）采用真空定向凝固炉对管状试样的精铸模壳进行热裂倾向性试验，并依据试验结果分别对不同情况进行处理。本发明可以很好地评定定向凝固柱晶高温合金的热裂倾向性，根据热裂情况的等级评定合金元素对热裂纹的影响程度，以提高合金的可铸性。CN102784904BCN1027849BCN102784904B权利要求书1/1页1.一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法，其特征在于，在试验过程中进行如下操作：（1）根据空心叶片壁厚容易出现裂纹的区间范围，压制管状试样蜡模，管状试样蜡模的壁厚t分为三种尺寸，分别为t1=1.0mm、t2=1.5mm和t3=2.0mm，试样长度为120mm；（2）每个厚度的管状试样为三个，九个管状试样均匀分布在一个蜡模底盘上，管状试样的一端焊接在蜡模底盘上，管状试样的另一端焊上相应的浇道和浇口杯蜡模，组合成一组定向凝固热裂试验用蜡模模组；（3）按照通用的工艺步骤制备陶瓷壳型；（4）在与浇铸叶片相同的工艺参数条件下，采用真空定向凝固炉对管状试样的精铸模壳进行热裂倾向性试验，依据试验结果将合金热裂倾向性分为4个情况，即全不裂、t1试管裂、t1和t2试管裂，以及t1、t2和t3全裂；（5）根据试验结果的4个情况，分别对不同情况进行处理；即：将三种尺寸管状试样的热裂纹情况分为三个等级，即无热裂纹、只有非穿透性裂纹和产生了穿透性裂纹；分析热裂纹形成情况，三种尺寸的管状试样出现热裂纹的10种情形，这10种情形分别是1.0no1.5no2.0no、1.0np1.5no2.0no、1.0np1.5np2.0no、1.0np1.5np2.0np、1.0p1.5no2.0no、1.0p1.5np2.0no、1.0p1.5np2.0np、1.0p1.5p2.0no、1.0p1.5p2.0np、1.0p1.5p2.0p；其中，no为不裂；np为非穿透性裂；p为穿透性裂。2.根据权利要求1所述的一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法，其特征在于，所述的试验结果出现穿透性裂纹时，进行工艺参数或合金参数调整。2CN102784904B说明书1/4页一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法技术领域[0001]本发明属于定向凝固领域，涉及一种判定定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的方法。背景技术[0002]定向凝固高温合金的产生与发展是为了满足发动机性能和可靠性不断增长的需求。20世纪60年代中期，美国PW公司发明了定向凝固工艺。在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和未凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体在型壁上形核后，沿着与热流相反的方向，按要求的结晶取向进行凝固。定向凝固技术可以较好地控制凝固组织的晶粒取向，消除横向晶界，获得柱晶或单晶，提高材料的纵向力学性能，因而自它诞生以来得到了迅速地发展，并逐渐应用到高温材料、磁性材料，复合材料等的研制中，成为凝固理论研究的重点之一。[0003]美国首先将定向凝固工艺用于镍基高温合金，制成平行于主应力方向的