镍基铸造高温合金等轴晶凝固成形技术的研究和进展 被引量：29

1

作者 张军 介子奇 +3 位作者 黄太文 杨文超 刘林 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1145-1159,共15页

等轴晶镍基铸造高温合金具有制造成本低、中低温力学性能优异等优点,被广泛应用于航空航天等领域。航空发动机机匣是典型的中低温条件下使用的等轴晶高温合金铸件,结构复杂化、尺寸精确化和薄壁轻量化是其发展趋势,而精确成形和凝固组... 等轴晶镍基铸造高温合金具有制造成本低、中低温力学性能优异等优点,被广泛应用于航空航天等领域。航空发动机机匣是典型的中低温条件下使用的等轴晶高温合金铸件,结构复杂化、尺寸精确化和薄壁轻量化是其发展趋势,而精确成形和凝固组织的协同控制是实现这类铸件精密铸造的重大技术难题。与之相对应,对高温合金整体结构铸件的材料、铸造技术、组织控制和力学性能的要求也越来越高。本文结合近年来课题组承担的相关科研工作,从铸造高温合金的发展和应用、组织控制方法、计算模拟及新型工艺等方面,介绍了等轴晶镍基铸造高温合金及其凝固和成形技术的相关研究和进展。 展开更多

关键词 镍基铸造高温合金 等轴晶 凝固成形 晶粒细化 计算模拟

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高梯度定向凝固技术及其在高温合金制备中的应用 被引量：24

2

作者 刘林 孙德建 +4 位作者 黄太文 张琰斌 李亚峰 张军 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期615-626,共12页

工业燃机用大型复杂定向或单晶叶片制备的需求,对传统的高速凝固(HRS)定向凝固技术提出了挑战,以液态金属冷却法(LMC)为代表的高梯度定向凝固技术迎来了发展机遇。本文总结分析了高梯度定向凝固技术的工作原理、所制备铸件的组织特点、... 工业燃机用大型复杂定向或单晶叶片制备的需求,对传统的高速凝固(HRS)定向凝固技术提出了挑战,以液态金属冷却法(LMC)为代表的高梯度定向凝固技术迎来了发展机遇。本文总结分析了高梯度定向凝固技术的工作原理、所制备铸件的组织特点、以及其对凝固缺陷、固溶热处理、力学性能的影响。高梯度定向凝固技术提高了铸件内的温度梯度和冷却速率,因而能够显著减小一次及二次枝晶间距、碳化物、共晶和铸态孔洞尺寸,降低了共晶和铸态孔洞的含量;并降低了热处理过程中固溶孔的含量和元素的残余偏析;该技术还有效抑制雀斑缺陷,提高杂晶形成的临界抽拉速率,减小晶粒取向偏离。高梯度定向凝固技术能够显著提高高温合金的持久性能,但对于单晶合金在高温下提高幅度较小,低周与高周疲劳性能均明显提高,且降低了数据分散度,但在氧化条件下改善幅度减小。 展开更多

关键词 液态金属冷却 定向凝固 温度梯度 高温合金 力学性能

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Re和Ta对抗热腐蚀单晶高温合金900℃长期时效组织稳定性的影响 被引量：17

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作者 黄太文 卢晶 +5 位作者 许瑶 王栋 张健 张家晨 张军 刘林 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1427-1436,共10页

开展了不同Re和Ta含量抗热腐蚀单晶高温合金900℃长期时效的实验研究,定量分析了0~7500 h时效过程中γ′形貌、尺寸的演化和拓扑密排(TCP)相析出规律。结果表明,2Ta2Re、5Ta0Re、5Ta2Re、8Ta0Re和8Ta2Re 5种合金中,随Ta和Re含量增加,γ... 开展了不同Re和Ta含量抗热腐蚀单晶高温合金900℃长期时效的实验研究,定量分析了0~7500 h时效过程中γ′形貌、尺寸的演化和拓扑密排(TCP)相析出规律。结果表明,2Ta2Re、5Ta0Re、5Ta2Re、8Ta0Re和8Ta2Re 5种合金中,随Ta和Re含量增加,γ′相尺寸变小,且γ′相粗化速率变慢,粗化速率分别为:1.445×10^-5、1.569×10^-5、1.390×10^-5、1.465×10^-5和1.384×10^-5μm^3/h。提高Ta和Re的含量可以降低合金的有效扩散系数并增加扩散激活能,从而降低粗化速率,其中Re的作用更显著。时效2000 h后,含Re合金依次析出了TCP相,高Ta含Re合金析出较严重。Ta和Re交互作用影响了γ和γ′两相元素的分配行为,其中8Ta2Re合金Ta进入γ′相使其晶格常数变大的同时,也促进了Re、W、Cr等元素在γ基体中的分配,促进TCP相析出。 展开更多

关键词 抗热腐蚀单晶高温合金 长期时效 组织稳定性

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先进镍基单晶高温合金蠕变行为的研究进展 被引量：13

4

作者 岳全召 刘林 +5 位作者 杨文超 黄太文 孙德建 霍苗 张军 傅恒志 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期479-489,共11页

先进镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织稳定性、抗蠕变性、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役过程中,镍基单... 先进镍基单晶高温合金具有优良的成分兼容性,在1 000℃以及更高温度下仍能保持较高的组织稳定性、抗蠕变性、抗疲劳性、抗氧化性和抗腐蚀性能,被广泛应用于现代航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。在服役过程中,镍基单晶高温合金主要发生涡轮叶片旋转造成的蠕变及疲劳变形。另外,现代航空发动机对涡轮进口温度的要求不断提升,使得镍基单晶高温合金的承温承载能力面临着更大的挑战。长期以来,材料科研工作者尝试了许多方法来提升镍基单晶高温合金的蠕变性能:在镍基单晶高温合金中添加了大量的难熔元素(W、Cr、Mo、Re等),降低了元素的扩散速率,从而提高了合金的固溶强化水平;添加了γ'相形成元素(Al、Ti、Ta),形成金属间化合物γ'沉淀相,利用γ'沉淀相与γ基体相之间的相干应变、有序化,以及弹性模量和堆垛层错能差异等沉淀强化机制,提高合金的强度;通过调整热处理制度,进一步优化沉淀相的尺寸、形态以及体积分数,最大化沉淀强化效果;通过调整Mo与Re的含量,提高γ'沉淀相与γ基体相的错配度,细化γ/γ'界面位错网间距,强化γ/γ'相界面强度,提高镍基单晶高温合金的蠕变抗力;同时加入适量的Pt族金属元素,抑制了TCP有害相的析出,进一步稳定了合金组织。然而,镍基单晶高温合金中元素的合金化程度已很高,在CMSX-10中难熔元素的含量高达20.5%,这已经接近镍基体的溶解度极限;同时,也带来了其他一系列问题:组织不稳定性(包括凝固缺陷析出倾向的增加、TCP相的析出)以及合金密度和成本的增加。另外,对于第四代及其后续的镍基单晶高温合金的设计,除依赖提高难熔元素含量和加入铂族元素稳定组织外,并无其他公开、有效的措施。现行措施也与现代工业追求低密度、低成本、环境友好的理念背道而驰。因此,深入认� 展开更多

关键词 先进镍基单晶高温合金 蠕变 位错网 强韧化机理

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镍基单晶高温合金小角度晶界的形成机制、影响因素与控制措施 被引量：11

5

作者 霍苗 刘林 +5 位作者 黄太文 杨文超 李亚峰 王晓娟 张军 傅恒志 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期3394-3404,共11页

镍基单晶高温合金被广泛用于制备先进航空发动机及工业燃气轮机的关键热端部件,随着铸件结构的复杂化和大型化以及合金中难熔元素的增多,凝固缺陷的形成倾向增大。其中,小角度晶界是定向凝固制备单晶高温合金铸件过程中经常出现的一类缺... 镍基单晶高温合金被广泛用于制备先进航空发动机及工业燃气轮机的关键热端部件,随着铸件结构的复杂化和大型化以及合金中难熔元素的增多,凝固缺陷的形成倾向增大。其中,小角度晶界是定向凝固制备单晶高温合金铸件过程中经常出现的一类缺陷,它会破坏单晶的完整性,一旦超过容限就会对铸件的力学性能造成恶劣影响,随着单晶高温合金服役温度的不断提高,小角度晶界对性能的损害会更为严重。因此,小角度晶界日益成为镍基单晶高温合金发展和应用中需要解决的重要课题,受到国内外研究者的广泛关注。单晶中的小角度晶界与传统意义上的小角度晶界有所不同,是指相邻枝晶间的取向偏离。研究者们在不同晶界偏离角及不同温度条件下就小角度晶界对合金持久性能、蠕变性能及疲劳性能的影响进行了研究,结果发现:当偏离角较小时,小角度晶界对合金性能的影响并不明显,但是随着偏离角的增大及温度的升高,合金的性能均会降低。为了探寻有效的预防和控制措施,研究者们就小角度晶界的形成机制及影响因素进行了研究。关于小角度晶界的形成机制,被大家普遍认同的观点是:枝晶在分枝生长过程中发生了塑性变形,从而导致了枝晶的取向偏离,当枝晶再次汇聚时就会产生小角度晶界。但是,关于枝晶变形的原因则没有一致看法。另外,关于小角度晶界影响因素的研究还不是很系统,主要集中在合金成分及晶界强化元素、凝固参数及取向、铸件尺寸等方面。镍基单晶高温合金中的小角度晶界归根结底是由枝晶的取向偏离导致的,而取向偏离的影响因素复杂,因此小角度晶界的出现很难完全避免。目前,主要通过取向控制以减少小角度晶界的产生,并通过晶界强化以提高合金对小角度晶界的容限。本文阐明了单晶高温合金中的小角度晶界的概念,� 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 小角度晶界 定向凝固

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碳对镍基单晶高温合金凝固缺陷影响的研究进展 被引量：10

6

作者 王晓娟 刘林 +5 位作者 黄太文 杨文超 岳全召 霍苗 张军 傅恒志 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期148-156,共9页

镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于先进航空发动机的涡轮叶片和导向叶片等热端部件中。近几十年来,随着单晶高温合金的发展,合金代次已由最初的第一代发展到第五代。在单晶高温合金逐代更替的过程中,一方面微量元素... 镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于先进航空发动机的涡轮叶片和导向叶片等热端部件中。近几十年来,随着单晶高温合金的发展,合金代次已由最初的第一代发展到第五代。在单晶高温合金逐代更替的过程中,一方面微量元素碳由最初的完全去除发展到后来的限量使用,另一方面难熔元素(W、Mo、Ta和Re)的加入量逐渐增加。这是因为碳的加入可以减少氧化物,提高合金的纯净度,改善合金的可铸性,其主要的作用是控制由难熔元素增加所引起的雀斑、缩松、杂晶和小角度晶界等凝固组织缺陷。目前,碳对镍基单晶高温合金中凝固缺陷影响的研究取得了一些进展,但也存在一定问题。研究表明雀斑的形成是糊状区液态金属流动所导致的枝晶生长停滞或枝晶熔断,通过碳的添加减缓液态金属流动以抑制雀斑的形成,但这一研究仅停留在定性阶段,在定量上仅有一些经验公式和判据,关于碳化物在糊状区的析出时间与析出量如何影响热质流动的证据欠缺,需进一步完善。研究发现缩松是凝固过程中固相和液相收缩率不同所引起的枝晶间的微小熔池,碳添加形成的适量碳化物可以通过后期生长填补枝晶间的孔洞以减少缩松,但此研究也只停留在实验现象和笼统的定性说明阶段,具体到碳化物添加量和缩松含量之间的关系还没有明确的规律,还需要深入探究。杂晶的形成与枝晶碎片、模壁过冷形核和籽晶回熔有关,碳的添加可以抑制热质流动,减少枝晶碎片,降低过冷形核,避免杂晶生成。小角度晶界的产生是由于枝晶弯曲和扭转变形,与热质流动无关,微量元素碳的添加虽然不能阻止这类缺陷出现,但可以起到晶界强化作用。目前,碳对杂晶和小角度晶界的影响无论从实验现象还是机理分析都非常欠缺,需要系统地进行研究。本文综述了碳对镍基单晶� 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 碳 凝固缺陷

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电磁场对镍基单晶高温合金组织的影响 被引量：9

7

作者 刘承林 苏海军 +3 位作者 张军 黄太文 刘林 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1428-1434,共7页

利用定向凝固技术,通过改变石墨套厚度获得不同强度的磁场,研究了通电感应线圈产生的磁场对DD90单晶高温合金凝固组织的影响规律,同时结合Ansys有限元分析对合金熔体内磁场、流场分布进行了模拟。结果表明:当石墨套厚度为10～30 mm时,... 利用定向凝固技术,通过改变石墨套厚度获得不同强度的磁场,研究了通电感应线圈产生的磁场对DD90单晶高温合金凝固组织的影响规律,同时结合Ansys有限元分析对合金熔体内磁场、流场分布进行了模拟。结果表明:当石墨套厚度为10～30 mm时,单晶性保持完好;随石墨套厚度的增加一次枝晶间距变大,二次枝晶间距变化规律与之相反,铸态组织析出相g′的尺寸、共晶组织含量明显增加,元素偏析增大。合金熔体内磁场、流场的Ansys有限元模拟表明,随石墨套厚度的增加,熔体内磁场强度、流速均逐渐减弱。在此基础上,从磁场作用下热电磁对流和熔体流动的角度对结果进行了分析和讨论。 展开更多

关键词 单晶高温合金 磁场 流场 热电磁对流

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Ru对镍基单晶高温合金凝固特性、TCP相析出及蠕变性能影响的研究进展 被引量：9

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作者 曹凯莉 杨文超 +5 位作者 屈鹏飞 黄太文 郭敏 苏海军 张军 刘林 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期80-92,共13页

镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文... 镍基单晶高温合金因优异的高温力学性能而被广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。Ru元素作为第四代、第五代镍基单晶高温合金的主要特征元素,其添加对合金从凝固特性到最终的服役性能都起到关键的影响。本文从镍基单晶高温合金的凝固特性、凝固组织、TCP相析出及蠕变性能等方面出发,综述了Ru元素对镍基单晶高温合金影响的研究进展,系统分析了Ru的添加对合金凝固路径、凝固特征温度、微观偏析等凝固特性及共晶、碳化物等凝固组织的影响规律,并重点探究了Ru的添加能抑制TCP相析出及提高合金蠕变性能的原因。目前由于多组元交互作用对组织与性能影响机理的复杂性,使得含Ru高温合金的成分设计与优化具有更高的挑战,建议未来含Ru高温合金的相关研究从富Ru新相的析出原因及抑制、Ru添加对凝固缺陷的影响及Ru与其他元素交互作用对“逆分配”效应及TCP相析出的影响机制等方面做进一步探究,为发展新型高性能含Ru高温合金的设计提供思路。 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 Ru元素 凝固特性 凝固组织 TCP相 蠕变性能

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镍基单晶高温合金中的位错及其对蠕变行为的影响 被引量：6

9

作者 何闯 刘林 +3 位作者 黄太文 杨文超 张军 傅恒志 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期2918-2928,共11页

镍基单晶高温合金是一种极为重要的高温结构材料,主要用于制造航空发动机叶片等热端部件。位错是引起材料塑性变形的主要原因,会导致零件失效或断裂。镍基单晶高温合金在实际服役过程中形成的位错类型多样、形态各异,对蠕变性能的影响... 镍基单晶高温合金是一种极为重要的高温结构材料,主要用于制造航空发动机叶片等热端部件。位错是引起材料塑性变形的主要原因,会导致零件失效或断裂。镍基单晶高温合金在实际服役过程中形成的位错类型多样、形态各异,对蠕变性能的影响也各不相同。因此,位错与蠕变机制的关系一直是高温合金性能研究的重点,备受国内外学者关注。单晶高温合金中的位错组态主要包括γ相中的独立位错、形成堆垛层错的位错、界面位错网以及γ′相中的超位错。独立位错、堆垛层错、界面位错网和γ′相中各种类型的超位错均是位错与溶质原子、位错与γ′相以及位错与位错之间复杂交互作用的结果。基体通道中的独立位错形成于蠕变初期,是所有位错之源。堆垛层错是高温合金低温蠕变中最常见的位错组态,既可存在于基体相,也可存在于γ′相,层错形貌与两相层错能大小有关。界面位错网呈四方状或六方状,集中分布于γ/γ′两相界面附近,是高温蠕变的典型组织特征之一。高温蠕变下进入γ′相的超位错有两种,分别是〈110〉型超位错和〈010〉型超位错,两种超位错通过γ′相的机制明显不同,〈110〉型超位错主要以切割方式穿过γ′相,而〈010〉型超位错只能以滑移和攀移相结合的方式通过γ′相。合金的蠕变性能与位错组态密切相关。堆垛层错是合金层错能低的表现,低层错能会增大初始蠕变量,缩短合金的低温蠕变寿命;界面位错网是位错与两相错配应力交互作用的结果,位错网阻碍了位错切割γ′相,对高温蠕变性能非常有利;位错穿过γ′相是高温合金高温蠕变的控制性因素,进入γ′相的超位错因类型不同,对蠕变性能的影响也明显不同。对高温合金中各种位错形貌、结构以及形成过程的认识是高温合金蠕变机理研究的基础,关于位错组态对蠕变性 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 位错形成机制 合金强化 蠕变性能

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添加碳和硼改善第三代镍基定向凝固高温合金的显微组织和偏析行为 被引量：5

10

作者 王晓娟 刘林 +4 位作者 赵新宝 黄太文 杨文超 张军 傅恒志 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期3452-3459,共8页

采用高速定向凝固法(HRS)制备了含碳(0%~0.130%(质量分数,下同))和硼(0%~0.014%)的高铼(5%)镍基高温合金,利用SEM和EPMA研究了碳和硼含量对合金凝固组织和显微偏析的影响。结果表明:碳和硼的添加对一次枝晶间距无明显影响;但随碳含量的... 采用高速定向凝固法(HRS)制备了含碳(0%~0.130%(质量分数,下同))和硼(0%~0.014%)的高铼(5%)镍基高温合金,利用SEM和EPMA研究了碳和硼含量对合金凝固组织和显微偏析的影响。结果表明:碳和硼的添加对一次枝晶间距无明显影响;但随碳含量的增加,共晶的体积分数和平均尺寸减小,碳化物的体积分数增多;随硼含量的增加,共晶的体积分数和平均尺寸增加,碳化物的体积分数减小。在200μm/s的抽拉速率下,碳化物的形貌主要以汉字体状为主,随碳含量的增加,汉字体碳化物的平均尺寸增大,汉字体网络分布变得密集;随硼含量的增加,汉字体状碳化物有部分向片状和大片状转化。随碳含量的增加,Re和W凝固偏析呈现先加重后减轻的趋势,其峰值出现在碳含量为0.040%处;随硼含量的增加,Re和W的凝固偏析先稍微减轻然后又加重。碳和硼对Ta的凝固偏析影响不大。 展开更多

关键词 镍基高温合金 定向凝固 碳和硼 析出相 偏析

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镍基单晶高温合金涡轮叶片薄壁效应研究进展

11

作者 许瀚元 黄太文 +3 位作者 艾诚 苗琳琨 张军 刘林 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1486-1492,共7页

镍基单晶高温合金具有优异的高温综合性能,是航空发动机涡轮叶片和导向叶片等部件的首选材料,承受高温度和高应力的严苛服役环境。目前,高冷效叶片的结构设计中采用多种复杂冷却结构以提高其承温能力,其中以层板冷却和双层壁冷却为代表... 镍基单晶高温合金具有优异的高温综合性能,是航空发动机涡轮叶片和导向叶片等部件的首选材料,承受高温度和高应力的严苛服役环境。目前,高冷效叶片的结构设计中采用多种复杂冷却结构以提高其承温能力,其中以层板冷却和双层壁冷却为代表的微型冷却结构是其主流发展方向。但由于这类复杂涡轮叶片中存在超薄壁结构,已成为叶片制造的关键点和难点。本文综述了镍基单晶高温合金薄壁结构的发展趋势,分析了薄壁受限空间的缺陷产生及枝晶生长规律,阐述了薄壁结构对力学性能的影响,展望了先进涡轮叶片的制备及其组织控制的发展趋势。 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 涡轮叶片 薄壁效应 力学性能 枝晶生长

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低成本二代镍基单晶高温合金的研究进展

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作者 艾诚 李凯文 +2 位作者 郭敏 黄太文 刘林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2857-2868,共12页

镍基单晶高温合金因其优异的高温力学性能,目前已广泛应用于制备航空发动机中的单晶涡轮叶片。Re元素的添加在显著提高单晶高温合金蠕变性能的同时,也显著增加了合金的成本。因此,研发新型低Re含量(低成本)和蠕变性能优异的单晶高温合... 镍基单晶高温合金因其优异的高温力学性能,目前已广泛应用于制备航空发动机中的单晶涡轮叶片。Re元素的添加在显著提高单晶高温合金蠕变性能的同时,也显著增加了合金的成本。因此,研发新型低Re含量(低成本)和蠕变性能优异的单晶高温合金具有重要的意义。本文对比了几种低成本二代单晶高温合金与典型二代单晶高温合金CMSX-4的中温与高温蠕变性能,并从γ相和γ'相的固溶强化程度、γ/γ'错配度和有效扩散系数三个参量,探讨了二代单晶高温合金中温与高温蠕变性能的主控因素,发现高温蠕变性能的主控因素是γ相的固溶强化程度与γ/γ'错配度,而中温蠕变性能的主控因素是γ'相的固溶强化程度。以此为基础,提出了低成本二代单晶高温合金的成分设计策略。 展开更多

关键词 低成本单晶高温合金 蠕变性能 固溶强度程度 γ/γ′错配度 有效扩散系数

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流态床冷却定向凝固技术研究进展 被引量：3

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作者 张朝 黄太文 +5 位作者 蒲茜 张家晨 张军 苏海军 郭敏 刘林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期207-212,共6页

镍基单晶高温合金具有良好的高温力学性能,是航空发动机和燃气轮机热端部件的首选材料。高速凝固法是一种通过抽拉系统将充满熔融金属的模壳移出加热区进行冷却的Bridgman定向凝固技术。其由于具有工艺成熟、设备结构简单及凝固组织相... 镍基单晶高温合金具有良好的高温力学性能,是航空发动机和燃气轮机热端部件的首选材料。高速凝固法是一种通过抽拉系统将充满熔融金属的模壳移出加热区进行冷却的Bridgman定向凝固技术。其由于具有工艺成熟、设备结构简单及凝固组织相对稳定等优点,已成为制备航空发动机涡轮叶片最常用的定向凝固技术。然而在制备燃气轮机用大尺寸单晶高温合金叶片时,由于高速凝固法的温度梯度较低限制了抽拉速率的提高,制备单晶叶片的过程中容易产生缺陷,使得叶片合格率较低。此外,采用较低的抽拉速率还会导致生产周期延长和能耗增加。而后续发展的气冷法和液态金属冷却法也存在很多问题,如气冷法的温度梯度仍然较低;液态金属冷却法虽然温度梯度较高,但是存在液态金属锡(Sn)会污染铸件、设备结构复杂难以维护和成本较高等问题。因此需要发展一种高温度梯度、不污染铸件、设备结构简单且成本较低的定向凝固技术。流态床冷却法是一种采用固体颗粒和惰性气体两相复合冷却的Bridgman定向凝固技术。流态床具有较强的冷却能力,并且可以利用浮力设置一种浮在流态床表面的动态挡板,从而有效阻止热量从热区向冷区传递,因此流态床冷却法的温度梯度较高。同时,采用流态床冷却不会对铸件造成污染,并且流态床冷却定向凝固设备结构简单、易于维护、成本较低、生产周期较短,因此流态床冷却法在制备大尺寸单晶高温合金叶片方面有着良好的应用前景。本文阐述了流态床冷却法的原理及特点,介绍了流态床冷却定向凝固设备的结构,总结了流态床冷却定向凝固设备中动态挡板的研究进展,分析了影响流态床冷却能力的因素,并对流态床冷却定向凝固技术的发展进行了展望。 展开更多

关键词 高温合金 定向凝固 流态床冷却 温度梯度

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镍基单晶高温合金叶片模拟件平台处的枝晶生长和取向演化 被引量：3

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作者 孙德建 刘林 +5 位作者 黄太文 张家晨 曹凯莉 张军 苏海军 傅恒志 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期619-626,共8页

制备了带平台的DD403合金变截面单晶铸件,分析了不同抽拉速率下平台区域的枝晶生长和取向演化。结果表明,平台底面由3种类型的区间构成:叶身区、二次枝晶区、平台边缘枝晶的"回路式"生长区。在平台边缘枝晶的"回路式&qu... 制备了带平台的DD403合金变截面单晶铸件,分析了不同抽拉速率下平台区域的枝晶生长和取向演化。结果表明,平台底面由3种类型的区间构成:叶身区、二次枝晶区、平台边缘枝晶的"回路式"生长区。在平台边缘枝晶的"回路式"生长区与二次枝晶区之间的枝晶汇聚界面上,两侧枝晶的取向差由一侧向另一侧逐渐增大。随着抽拉速率的增大,枝晶汇聚界面上的取向差增大,其成为大角度晶界的倾向性增强,且枝晶偏转是枝晶汇聚界面上大角度晶界形成的主要原因。与晶粒间大角度晶界和亚晶粒间小角度晶界上恒定的取向差不同,枝晶汇聚界面上大角度晶界与小角度晶界的取向差是变化的。 展开更多

关键词 单晶高温合金 枝晶生长 枝晶偏转 取向演化 大角度晶界

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基于自组网络红外相机对云南文山国家级自然保护区鸟兽监测初步分析

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作者 陆正彩 杨云 +4 位作者 蓝俊麟 卢仁军 布超 王伟 黄太文 《林业建设》 2024年第5期14-19,共6页

2021年12月至2022年5月,在云南文山国家级自然保护区老君山片区内共布设红外相机58台,收集到48台有效工作的红外相机数据,累计5761个相机工作日,获得野生动物独立有效照片7881张,经鉴定兽类4目9科20种,鸟类5目19科58种,其中国家II级重... 2021年12月至2022年5月,在云南文山国家级自然保护区老君山片区内共布设红外相机58台,收集到48台有效工作的红外相机数据,累计5761个相机工作日,获得野生动物独立有效照片7881张,经鉴定兽类4目9科20种,鸟类5目19科58种,其中国家II级重点保护野生动物15种。通过计算相对丰富度指数(RAI)得出:在兽类中能清晰辨别的物种相对丰富度指数最高的5种动物分别是红腿长吻松鼠(Dremomys pyrrhomerus,RAI=61.10)、侧纹岩松鼠(Rupestes forresti,RAI=20.05)、花面狸(Paguma larvata,RAI=5.92)、帚尾豪猪(Atherurus macrourus,RAI=5.44)、鼬獾(Melogale moschata,RAI=4.64)。鸟类中,相对丰富度指数最高的5种动物分别是红喉山鹧鸪(Arborophila rufogularis,RAI=10.45)、白鹇(Lophura nycthemera,RAI=8.55)、红嘴相思鸟(Leiothrix lutea,RAI=3.54)、褐胁雀鹛(Schoeniparus dubius,RAI=2.34)、棕胸蓝姬鹟(Ficedula hyperythra,RAI=1.86)。本研究初步掌握了云南文山国家级自然保护区的兽类和鸟类的物种组成和相对丰富度,为保护区野生动物的研究与保护管理提供了参考依据。 展开更多

关键词 红外相机 文山国家级自然保护区 鸟兽多样性 相对丰富度

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