精密合金机械细晶加工的性能优势是什么

2021-05-10 15:02:27 38

     机械法制备精密合金的细晶工艺包括振动法和搅拌法。振动法可以采用机械振动、电磁振动或超声波振动,而搅拌法可以采用结晶器旋转振动,即周期性地改变结晶器旋转的方向和速度。机械法精密合金细晶化的原理是在高温合金凝固过程中,强迫枝晶断裂,使其成为晶化的核心,增加形核数,增加晶粒数,减小晶粒尺寸,从而达到细化晶粒的目的。

    精密合金在凝固过程中,通过切割枝晶产生许多形核中心,形成均匀细小的晶粒。热等静压(hip)处理可以使GX制品致密化,提高强度性能,减少分散性。

    北京航空材料研究所采用结晶器搅拌法,即结晶器旋转振动法(属于精密合金机械法),对整体叶轮盘进行晶粒细化。在此基础上,对叶片的凝固过程进行控制,使叶片的晶粒尺寸和形状可以随意调整,从而获得整体叶轮轮盘的可控结晶铸造工艺。结果表明,结晶器搅拌对晶粒细化的影响仅受结晶器搅拌力学参数的影响。结晶器转速越高,枝晶破碎能力越强,晶粒细化效果越好。但是,如果n过高,壳体容易开裂。如果正负反转时间过长,晶粒长大时间过长,晶粒粗大。如果正负反转时间过短,枝晶破碎能力差,晶粒也会变粗。减刑时间越短越好。换向时间越短,枝晶断裂能力越强。

    但机械传动系统的转换需要时间,换向不能为零。总搅拌时间(total)取决于铸件过热度(T)。t越大,总搅拌时间越长。当合金液变成糊状时,一般可以停止搅拌。如果继续搅拌,铸件中会有更多的缩松。对于一定成分的高温合金,只要结晶器搅拌工艺参数合适,叶轮盘的晶粒度可以达到3~4级。同时控制凝固温度梯度和凝固过程,可以得到所需的晶粒形状和晶粒尺寸。