单合金梯度组织晶界锯齿化方法及应用技术

技术编号:45843251 阅读:18 留言:0更新日期:2025-07-19 11:06
本发明专利技术涉及一种单合金梯度组织晶界锯齿化方法,包括制备梯度热变形用单合金的梯台试样步骤、梯度热变形步骤、用以获得单合金材料的锯齿晶界的控冷热处理步骤。本发明专利技术还提供所述方法在双性能涡轮盘中的应用,实现在涡轮盘径向上,通过所述单合金梯度组织晶界锯齿化方法中的梯度热变形,得到双性能涡轮盘。本发明专利技术提供的梯度热变形制备的梯度组织分界面定位更加准确,过渡区厚度及位置可控,精度高,操作更为简便,且制备成本更低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温合金热加工领域。


技术介绍

1、梯度组织制备按成分可分为单合金梯度组织制备和双合金梯度组织制备。双合金梯度组织制备方法是将持久、抗蠕变的粗晶合金与高强度的细晶合金通过焊接、热等静压复合或超塑性锻造等方法连接起来。双合金梯度组织制备的工艺技术难点在于如何解决两种合金结合区的“弱连接”问题。因为“弱连接”部位极易形成裂纹源,对于梯度组织工件使用安全性来说,这是个致命隐患。

2、单合金梯度组织制备则能避免异种金属连接可能存在的安全隐患,使整个材料的安全系数显著提高。目前,业内多采用双重组织热处理(dual microstructure heattreatment,dmht)工艺制备单合金双性能梯度组织。通过在整个部件上形成精确可控的温度梯度,实现同一部件的不同区域形成差异化的组织。该工艺核心在于工艺装置的精密设计制造,以及工艺参数的精准调控;由于该工艺需特殊电气与控制系统,过程复杂、成本高,且接近组织转变温度时易引发局部晶粒异常生长形成混晶组织;同时采用该工艺难以精确控制过渡层厚度及其尺寸,对双性能涡轮盘的精确制造不利。

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【技术保护点】

1.一种单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,步骤一中所述的梯台试样是使用电火花线切割机切割得到的。

3.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,所述梯度热变形中,热变形梯形台(3)的梯台斜面斜率不变,用于控制不同厚度比的梯台材料在梯度热变形中的变形量梯度变化相同。

4.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,在所述的步骤一之后,还包括对所述的梯台试样进行表面清洁打磨处理,用于统一梯台试样表面的摩擦系数,并减少在梯度热变形时,摩擦...

【技术特征摘要】

1.一种单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,步骤一中所述的梯台试样是使用电火花线切割机切割得到的。

3.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,所述梯度热变形中,热变形梯形台(3)的梯台斜面斜率不变,用于控制不同厚度比的梯台材料在梯度热变形中的变形量梯度变化相同。

4.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,在所述的步骤一之后,还包括对所述的梯台试样进行表面清洁打磨处理,用于统一梯台试样表面的摩擦系数,并减少在梯度热变形时,摩擦力对材料变形的影响;

5.如权利要求1所述的单合金梯度组织晶界锯齿化方法,其特征在于,步骤二中对梯形试样进行的梯度热变形是在热模拟试验机中进行的,同时的,在完成梯度热变形后,将变形后的梯台试样平行于压缩轴进行切片以备后续表征。

6.如权利要求1-5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁永权罗有为谢炳超刘巧沐王兆天孟庆琪邢诺
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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