一种自适应结构单晶叶片的制备方法及自适应结构单晶叶片技术

本发明专利技术公开了一种自适应结构单晶叶片的制备方法，包括以下步骤：快冷均匀化处理，在大尺寸γ′相溶解线以上温度处理4‑30小时，充分溶解铸态组织后以大于1000℃/s的速度冷却至室温，以大量析出小尺寸γ′相；自适应结构处理，在叶片实际服役环境中处理2‑8小时，后空冷至室温，获得目标组织结构；组织稳定化处理，在小尺寸γ′相溶解线以下温度处理12‑48，后空冷至室温，以固化所述自适应结构处理获得的目标组织结构。本发明专利技术还公开了一种自适应结构单晶叶片。本发明专利技术改变了传统单晶合金热处理及组织调控思路，通过热处理工艺设计使单晶叶片中形成非均匀γ′相分布，不同区域的γ′相分布特征取决于该区域所处的服役环境，使各区域强度均得到提高，达到自适应强化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃机高温结构部件，尤其是涉及一种自适应结构单晶叶片的制备方法及其制备得到的自适应结构单晶叶片。

技术介绍

1、基于现代燃机的工作原理和设计，提高涡轮进口温度是提升发动机效率、推进比的主要技术手段之一。提高涡轮进气口温度，要求处于进气口末端的涡轮一级高压动/静叶片及其材料本身具有更高的耐温能力。目前先进航空发动机涡轮一级高压动/静叶片材料主要采用镍基单晶高温合金，由无序面心奥氏体γ相和有序l12结构a3b型金属间化合物γ′相构成，两相间组成基本共格界面。

2、在实际服役过程中，涡轮叶片在温度、气动载荷、离心力的耦合作用下承受极不均匀的力、热条件。先进航机一级高压动叶，叶梢在最高1150℃高温下承受约140mpa应力；叶根部位温度介于650-850℃，但承受平均应力超700mpa；叶身温度和应力介于850-1000℃、280-650mpa之间。高温性能直接关系到材料的耐温能力和发动机进口温度，是过去合金设计的重点。基于γ相固溶强化、γ′相沉淀强化、γ/γ′相界面强化等合金化策略，或是利用固溶、时效热处理进行组织调控与优化，先进单晶合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于：所述叶片实际服役环境为发动机一级高压涡轮叶片的实际工作环境。

3.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于：所述快冷均匀化处理步骤中，处理温度为1250-1380℃，处理完成后采用液氮淬火、过饱和盐水淬火冷却。

4.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于：所述自适应结构处理步骤中，将叶片置于发动机一级高压涡轮叶片部位，在温度、气动载荷、离心力耦合场内处理，所处温度场的温度为650-...

【技术特征摘要】

1.一种自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于：所述叶片实际服役环境为发动机一级高压涡轮叶片的实际工作环境。

3.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的制备方法，其特征在于：所述快冷均匀化处理步骤中，处理温度为1250-1380℃，处理完成后采用液氮淬火、过饱和盐水淬火冷却。

4.根据权利要求1所述的自适应结构单晶叶片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏万顺，赵新宝，谷月峰，岳全召，张泽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：