基底触发单晶高温合金定向凝固工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，包括以下步骤：(1)制备与单晶高温合金晶体学特征相匹配的单晶基底材料；(2)利用得到的单晶基底材料制备单晶基底激冷盘；(3)将得到的单晶基底激冷盘应用于定向凝固设备中，进行高温合金熔炼和定向凝固制备，即制备得到单晶高温合金产品。与选晶法和籽晶+选晶法相比，本发明专利技术在精确控制单晶高温合金取向的基础上，通过消除螺旋选晶器降低了铸件的整体高度，从而达到增强轴向散热、提高糊状区温度梯度和消除雀斑和缘板附近杂晶的目的。本发明专利技术的成功实施不仅可以大幅提叶片的制备质量和制备成功率，还可以降低单晶高温合金叶片的制备成本。

【技术实现步骤摘要】
基底触发单晶高温合金定向凝固工艺
本专利技术属于单晶高温合金制备领域，具体涉及一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺。
技术介绍
由于晶界的消失不仅可以消除合金中潜在的裂纹萌生点，而且可以消除由于位错滑移导致的高温变形，因此，先进航空发动机几乎都采用定向凝固工艺制备的单晶涡轮叶片。目前，国内外研究较多的定向凝固工艺包括：快速凝固法(HighRateSolidification，HRS)、液态金属冷却法(LiquidMeltCooling，LMC)和气体冷却法(GasCoolingCasting,GCC)。(LMC方法和GCC方法都是对HRS方法的一种改进，分别用液体和气体的对流散热替代了原来的真空辐射散热，通过增强热量传导来提高固—液截面前沿的温度梯度。)尽管HRS法冷却速度较慢，但是由于其设备简单、操作方便，所以，到目前为止，该方法仍然在单晶涡轮叶片定向凝固领域占有绝对地位。根据获得单晶方式的不同，我们可以把HRS定向凝固方法分为选晶法和籽晶法两类。如图1(a)，在选晶法制备单晶叶片的过程中，当合金液被浇入模壳后，首先在激冷盘的表面形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备与单晶高温合金晶体学特征相匹配的单晶基底材料；/n(2)利用得到的单晶基底材料制备单晶基底激冷盘；/n(3)将得到的单晶基底激冷盘应用于定向凝固设备中，进行高温合金熔炼和定向凝固制备，即制备得到单晶合金产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备与单晶高温合金晶体学特征相匹配的单晶基底材料；
(2)利用得到的单晶基底材料制备单晶基底激冷盘；
(3)将得到的单晶基底激冷盘应用于定向凝固设备中，进行高温合金熔炼和定向凝固制备，即制备得到单晶合金产品。


2.根据权利要求1所述的一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，其特征在于，步骤(1)所述单晶高温合金与单晶基底材料的晶体学特征满足以下关系：所述单晶基底材料和高温合金熔体接触的晶面与所述单晶高温合金的晶面之间的晶格错配度≤7.8％。


3.根据权利要求2所述的一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，其特征在于，所述单晶基底材料和高温合金熔体接触的晶面选择低指数晶面。


4.根据权利要求1所述的一种基底触发单晶高温合金定向凝固工艺，其特征在于，步骤(1)所述的单晶基底材料使用选晶法定向凝固工艺制备，并采用以下方法检测：
采用表面吹沙、宏观腐蚀处理以确定其宏观组织无杂晶；
利用劳埃衍射仪对检查合格的单晶基底材料进行取向测试；
依据劳埃衍射仪测试结果，采用线切割对单晶基底材料进行切割，获得拥有预期晶面的单晶基底材料。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾龙，李军，夏明许，王斌强，李建国，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31