定向凝固技术及应用

摘要

定向凝固技术可使材料凝固组织按照特定的方向排列获得"定向及单晶组织结构",从而大大改善材料的力学和物理性能.本文首先综述了定向凝固技术的发展背景、定义、原理及特点,介绍了定向凝固技术对于涡轮叶片组织性能及使用寿命的影响.对几种定向凝固技术进行了评价,其次介绍了定向凝固技术的适用范围,包括单晶生长柱状晶生长,以及定向凝固对于易切削钢夹杂物的影响.最后研究了定向凝固技术生产铸件的性能.最后影响定向凝固涡轮叶片破坏的主要因素.rn 航空发动机涡轮叶片采用定向凝固工艺，使晶粒沿一定方向生长，消除了垂直主应力轴的横向晶界，显著提高了涡轮叶片的工作温度和使用寿命，因此，这项新技术正日益受到普遍重视和广泛应用。定向凝固涡轮叶片通过对叶片结晶过程的严格控制获得沿001方向，即叶片径向生长的柱状晶组织，减少了因横向晶界存在而引起的晶间断裂等不利因素从而使得叶片径向具有比普通精密铸造叶片更好的高温力学性能，显著提高了叶片的使用寿命和可靠性，因此，利用定向凝固技术代替普通精密铸造工艺生产涡轮叶片成为目前航空发动机领域的一个重要发展趋势。