The invention relates to investment casting technology, in particular to a method for evaluating recrystallization formation tendency of single crystal superalloy. The concrete steps of the evaluation method are as follows: (1) designing the moulds with different thickness and cross-section, combining ceramic materials with wax and making corresponding moulds; (2) making single crystal castings of various alloys in directional solidification furnace; (3) vacuum heat treatment of single crystal castings at a certain temperature; (4) analyzing the proportion of recrystallization formation in each cross-section of castings and quantitatively evaluating single crystal combination. The recrystallization ability of gold. The thinner the wall thickness formed by recrystallization and the larger the proportion of recrystallization, the stronger the tendency of recrystallization formation. Thus, the recrystallization forming ability of different single crystal superalloys can be quantitatively characterized without changing the solidification conditions and without using simulation technology.
【技术实现步骤摘要】
一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法
:本专利技术涉及熔模铸造技术,具体为一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法。
技术介绍
:高温合金具有较高的高温强度、优良的抗高温氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的长期组织稳定性,广泛应用于航空、航天、能源、核工业、石化等领域,是国防武器装备和国民经济建设不可或缺的关键结构材料。单晶高温合金克服高温条件下晶界黏滞、晶粒相对滑移的缺陷,提高合金高温使用寿命,已经获得广泛应用。单晶高温合金及其部件的制备需要经过铸造、脱壳、吹砂、打磨、机加、热处理、检测等复杂工序,在诸多复杂工序中,很难避免表面或局部变形,在随后的热处理过程中易产生再结晶。再结晶作为一种缺陷组织,重新引入横向晶界,破坏单晶高温合金叶片的组织完整性,显著降低合金的高温拉伸、持久及疲劳性能,成为叶片服役过程中的重大隐患。单晶高温合金的再结晶已经成为影响单晶高温合金制备的一个常见难题,因而在单晶高温合金研发时,或在部件选材时对单晶高温合金的再结晶倾向性进行评价,有利于提高成品率和降低生产成本。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于提供一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,解决单晶高温合金再结晶形成倾向性难以评价的问题,采用该方法可有利于为单晶高温合金材料的选择提供依据,并指导生产,降低单晶部件研发成本和研制周期。本专利技术的技术方案是:一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,根据相变动力学的经典理论,合金凝固过程中金属材料与陶瓷材料热膨胀系数的差异,在单晶合金中预施加内应力,单晶合金受凝固收缩应力,凝固收缩应力由陶瓷材料与合金线膨胀系 ...
【技术保护点】
1.一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,根据相变动力学的经典理论,合金凝固过程中金属材料与陶瓷材料热膨胀系数的差异,在单晶合金中预施加内应力,单晶合金受凝固收缩应力,凝固收缩应力由陶瓷材料与合金线膨胀系数差异而形成,采用形成不同壁厚单晶高温合金铸件的模具,通过壁厚的变化调整单晶合金所受应力的大小;借助热处理形成再结晶,通过观察热处理后空心单晶试棒再结晶出现的壁厚和横截面中再结晶所占比例大小,评定单晶高温合金再结晶形成倾向性。
【技术特征摘要】
1.一种单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,根据相变动力学的经典理论,合金凝固过程中金属材料与陶瓷材料热膨胀系数的差异,在单晶合金中预施加内应力,单晶合金受凝固收缩应力,凝固收缩应力由陶瓷材料与合金线膨胀系数差异而形成,采用形成不同壁厚单晶高温合金铸件的模具,通过壁厚的变化调整单晶合金所受应力的大小;借助热处理形成再结晶,通过观察热处理后空心单晶试棒再结晶出现的壁厚和横截面中再结晶所占比例大小,评定单晶高温合金再结晶形成倾向性。2.按照权利要求1所述的单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,再结晶形成的壁厚越薄,且再结晶所占比例越大,表明合金的再结晶形成倾向性越强。3.按照权利要求1所述的单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,每个模具具有不同的壁厚和恒定的高度:变截面壁厚0.1~2mm,高度为10~30mm。4.按照权利要求1所述的单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,每个模具具有不同的外径和固定的内径:外径为14.5~16mm,内径为14mm。5.按照权利要求1所述的单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,沿自下而上的定向凝固方向,模具的截面壁厚由2mm沿阶梯形逐渐缩减到0.1mm,而后再沿阶梯形逐渐增加至2mm;其中,壁厚缩减的阶梯形台阶数与壁厚增加的阶梯形台阶数相同,均为1~5阶。6.按照权利要求1所述的单晶高温合金再结晶形成倾向性的评定方法,其特征在于,定向凝固所制备的单晶高...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨彦红,孟杰,王新广,周亦胄,孙晓峰,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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