【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铸造钛铝合金制件，具体涉及一种评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法。
技术介绍
1、钛铝合金是一种新型高温结构合金，较传统镍基高温合金比强度高、比弹性模量高，而密度又不到其一半，替代镍基高温合金应用于航空发动机叶片，可起到显著的结构减重效果。精密铸造具有低成本、可批量化等优点，是制备钛铝合金叶片的主要工艺之一。因此，航空发动机对铸造钛铝合金叶片提出了迫切需求。
2、但由于叶片榫头、叶身、叶冠等部位结构尺寸不同，在铸造过程中，不同部位的凝固条件不同，进而引起组织不均匀，这种组织不均匀势必导致叶片不同部位的性能存在差异，即铸造钛铝合金叶片存在明显的组织性能尺寸效应问题。但受限于叶片结构尺寸特点，难以从叶片本体上取出可进行性能测试的试样，从而难以对铸造钛铝合金叶片本体性能进行全面准确地评价，这严重阻碍了钛铝合金叶片的工程化应用。
3、鉴于钛铝合金铸件结构对组织性能的高度敏感性，铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应问题不可忽视，亟需采取可靠的手段准确评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的程度，以提出相应降低尺寸效应的工艺方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，该方法通过在标准试样中复现钛铝合金叶片不同部位组织，实现对叶片不同部位的性能评价，评价钛铝合金叶片组织性能尺寸效应，进而通过调控工艺参数，为获得组织均匀且性能稳定的铸造钛铝合金叶片提供基础，推动钛铝合金叶片的
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法。
3、该评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法包括以下步骤：
4、获得钛铝合金叶片的目标部位的金相组织；
5、建立所述目标部位的金相组织-温度场关系；
6、利用所述目标部位的金相组织-温度场关系得到所述目标部位的温度梯度和凝固速率；
7、根据所述目标部位的温度梯度和凝固速率设定并制备标准试样；所述标准试样的组织复现所述目标部位的金相组织；
8、对所述标准试样进行性能测试，以评价所述钛铝合金叶片的组织性能尺寸效应。
9、进一步，所述金相组织包含晶粒尺寸、析出相的形貌及尺寸、微观偏析。
10、进一步，所述目标部位包含叶片榫头、叶身、叶冠。
11、进一步，建立所述目标部位的金相组织-温度场关系包括：
12、利用数值模拟方法，获得所述目标部位凝固时的温度场；
13、分析所述目标部位的温度梯度和凝固速率，建立所述目标部位的金相组织-温度场关系。
14、进一步，所述数值模拟方法采用的软件包括procast软件、ug软件。
15、进一步，根据所述目标部位的温度梯度和凝固速率设定并制备标准试样包括：
16、设置标准试样；
17、通过所述目标部位的温度梯度和凝固速率设计得到用于制备所述标准试样的相关参数；
18、利用所述相关参数制备得到所述标准试样。
19、进一步，所述标准试样的温度梯度和凝固速率与所述目标部位的温度梯度和凝固速率一致。
20、进一步，所述相关参数包括所述标准试样的壁厚、铸造工艺参数。
21、优选地，所述铸造工艺参数包括冷却介质、型壳预热温度。
22、进一步，根据所述目标部位的温度梯度和凝固速率设定并制备标准试样还包括：
23、将所述标准试样的金相组织与所述目标部位的金相组织进行对比，验证所述标准试样复现的准确性。
24、进一步，所述性能测试包括拉伸、疲劳、持久、蠕变测试。
25、本专利技术的优势：
26、1、本专利技术中通过在标准试样中复现钛铝合金叶片本体组织，可以解决因尺寸、结构参数导致无法在钛铝合金叶片完成取样测试等问题，更有利于对叶片不同部位不同组织开展性能评价研究，同时依据实际工艺参数调整并降低铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应，为最终得到组织均匀、性能稳定的铸造钛铝合金叶片提供基础。
27、2、本专利技术因采用了标准试样复现钛铝合金叶片本体的组织及性能，对叶片本体凝固过程中的温度场没有影响，更有利于得到组织均匀且性能稳定的钛铝合金叶片。
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1.一种评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述金相组织包含晶粒尺寸、析出相的形貌及尺寸、微观偏析。
3.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述目标部位包含叶片榫头、叶身、叶冠。
4.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，建立所述目标部位的金相组织-温度场关系包括：
5.如权利要求4所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述数值模拟方法采用的软件包括Procast软件、UG软件。
6.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，根据所述目标部位的温度梯度和凝固速率设定并制备标准试样包括：
7.如权利要求6所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述标准试样的温度梯度和凝固速率与所述目标部位的温度梯度和凝固速率一致。
8.如权利要求6所述
9.如权利要求6所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，根据所述目标部位的温度梯度和凝固速率设定并制备标准试样还包括：
10.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述性能测试包括拉伸、疲劳、持久、蠕变测试。
...【技术特征摘要】
1.一种评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述金相组织包含晶粒尺寸、析出相的形貌及尺寸、微观偏析。
3.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述目标部位包含叶片榫头、叶身、叶冠。
4.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，建立所述目标部位的金相组织-温度场关系包括：
5.如权利要求4所述的评价铸造钛铝合金叶片组织性能尺寸效应的方法，其特征在于，所述数值模拟方法采用的软件包括procast软件、ug软件。
6.如权利要求1所述的评价铸造钛铝合金叶...
【专利技术属性】
技术研发人员：李蕙菊，胡海涛，丁贤飞，冯新，左家斌，黄宏，南海，
申请(专利权)人：北京航空材料研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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