欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法

文檔序號:8036774閱讀:330來源:國知局
專利名稱:一種Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種Ni3Al基單晶髙溫合金材料的制備方法,更特別地說,是指一種 采用籽晶法制備Ni3Al基單晶高溫合金的方法。
技術(shù)背景航空航天技術(shù)的高度發(fā)展,要求發(fā)動機(jī)具有更高的推重比及工作效率,這便要求 發(fā)動機(jī)具有更高的工作溫度。目前,單晶高溫合金由于具有熔點(diǎn)髙、髙溫強(qiáng)度和抗蠕 變性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),是制造先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片和導(dǎo)向葉片的關(guān)鍵材料。單晶高 溫合金在定向凝固過程中,生長方向表現(xiàn)出明顯的擇優(yōu)取向,該擇優(yōu)取向往往與軸向 存在一定偏角,使單晶鑄件的性能顯著下降,對于航空發(fā)動機(jī)的廣泛應(yīng)用帶來不利影 響,所以晶體取向的控制尤為重要。籽晶法是指在選取的優(yōu)良的單晶體上切取一定晶體取向的籽晶,采用在籽晶表面 外延生長出單晶體,所制得單晶體的晶體取向與籽晶的晶體取向一致。 發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種Ni3Al基單晶高溫合金釆用籽晶制備的方法,該方法通 過籽晶對晶體取向和凝固組織進(jìn)行精確控制,并且制得的Ni3Al基單晶高溫合金具有 與Ni3Al基單晶高溫合金籽晶一致的晶體取向,相同的凝固組織;從而獲得性能優(yōu)良 的Ni3Al基單晶高溫合金材料。本發(fā)明是一種Ni3Al基單晶高溫合金釆用籽晶制備的方法,包括下列制備步驟 第一步,制備Ni3Al基單晶高溫合金的籽晶;在Ni3Al基單晶髙溫合金體上定向切割出具有一定晶體取向的試塊,并對試塊 的晶面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;拋光處理?xiàng)l件釆用150#、 360#、 500#、 IOOO弁、2000弁水磨砂紙磨光試塊 的晶面,然后在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理;表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊釆用腐蝕劑表面處理2 10min后取出, 即得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;所述Ni3Al基單晶高溫合金體是Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B材料;4所述腐蝕劑是硝酸HN03、氫氟酸HF和甘油C3H803組成,且每10ml硝酸中 加入10 50ml氫氟酸和40 100ml甘油;或者所述腐蝕劑由鹽酸HC1和過氧化氫&02組成,且每lOml鹽酸中加入5~ 30ml過氧化氫;第二步,制備零件蠟?zāi)?;將蠟料?0~ 12(TC的溫度條件下熔化后注入零件模具中,并在0.5 10MPa 壓力下壓制成型,制得零件蠟?zāi)?;第三步,將上述第一步中制得的Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1的晶面向上沿伸 至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1伸入零件蠟 模2有0.5 10mm;在Ni3Al基單晶髙溫合金籽晶1和零件蠟?zāi)?的外部涂掛3 20mm厚的陶瓷 耐火漿料,然后在120 500。C溫度下脫蠟,在800 1700。C溫度下培燒5 15h 后制得帶有籽晶的陶瓷模売;第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模売放入單晶爐中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至 1400~1950°C, Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B金屬液通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待2 30min后;以0.1 15mm/min的速度向下移動 拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫后取出,即制得與Ni3Al基單晶高溫合金籽晶晶 體取向一致和優(yōu)良凝固組織的Ni3Al基單晶高溫合金材料;所述金屬液的溫度為 1400~1800°C。


圖1是1^3八1基單晶高溫合金體上<001>取向的示意圖。圖2是1^3^基單晶高溫合金體上<011>取向的示意圖。圖3是Ni3Al基單晶高溫合金體上< 111>取向的示意圖。圖4是蠟t莫模型組裝示意圖。圖5A是Ni3Al基單晶高溫合金籽晶的金相照片。圖5B是經(jīng)本發(fā)明方法制得的Ni3Al基單晶高溫合金的金相照片。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明是一種Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,包括下列制備步驟第一步,制備Ni3Al基單晶高溫合金的籽晶;參見圖1所示,在1^3八1基單晶高溫合金體上定向切割出具有<001>取向的試 塊,并對試塊的(OOl)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni3Al基單晶高溫合金 籽晶;所述(OOl)面即為A、 B、 C、 D四點(diǎn)形成的面;拋光處理?xiàng)l件采用150#、 360#、 500#、 1000#、 2000弁水磨砂紙磨光試塊 的(OOl)面,然后在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理;表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理2~ 10min后取出, 即得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;所述腐蝕劑是硝酸HN03、氫氟酸HF和甘油C3Hs03組成,且每10ml硝酸中 加入10~50ml氫氟酸和40~100ml甘油;或者所述腐蝕劑由鹽酸HC1和過氧化氫&02組成,且每10ml鹽酸中加入5~ 30ml過氧化氫;所述Ni3Al基單晶高溫合金體是Ni- (5~20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B材料;第二步,制備零件蠟?zāi)?;將蠟料?0 12(TC的溫度條件下熔化后注入零件模具中,并在0.5 10MPa 壓力下壓制成型,制得零件蠟?zāi)?;所述蠟料是兀BKB牌號的蠟料、OH-l牌號的蠟料、OH-2牌號的蠟料、OH-3 牌號的蠟料、OH-4牌號的蠟料、P-3牌號的蠟料、B-l牌號的蠟料或者nC50-50 牌號的蠟料;在本發(fā)明中,零件模具形狀與所需制得的零件形狀是相關(guān)的。參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni3Al基單晶髙溫合金籽晶1的(001)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1伸入零件蠟?zāi)?有0.5~ 10mm;然后在Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1和零件蠟?zāi)?的外部涂掛3 20mm厚的陶瓷耐火槳料,然后在120 500。C溫度下脫蠟,在800 170(TC溫度下培燒5 15h后制得帶有籽晶的陶瓷模殼;第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至 1400 1950°C, Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B金屬液通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待2 30min后;以0.1~ 15mm/min的速度向下移動 拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫后取出,即制得具有<001>取向和優(yōu)良的凝固組 織Ni3Al基單晶髙溫合金材料。金屬液的溫度為1400~1800°C。
為了制備不同取向的Ni3Al基單晶高溫合金,在本發(fā)明的第一步中,可以在Ni3Al 基單晶高溫合金體上定向切割出具有<011>取向或者<111>取向的試塊,然后釆用 與上述相同的方法制備<011>取向和優(yōu)良凝固組織的Ni3Al基單晶高溫合金材料,或 者< 111>取向和優(yōu)良凝固組織的Ni3Al基單晶高溫合金材料。
制備<011>取向和凝固組織優(yōu)良的犯3^基單晶高溫合金材料的步驟為
第一步,制備Ni3Al基單晶高溫合金的籽晶;
參見圖2所示,在Ni3Al基單晶高溫合金體上定向切割出具有<011>取向的試 塊,并對試塊的(011)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni3Al基單晶高溫合金 籽晶;
所述(011)面即為C、 D、 E、 F四點(diǎn)形成的面;
拋光處理?xiàng)l件采用150#、 360弁、500#、 1000#、 2000#水磨砂紙磨光試塊 的(011)面,然后在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理;
表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理2~ 10min后取出, 即得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;
所述腐蝕劑是硝酸、氫氟酸和甘油組成,且每10ml硝酸中加入10 50ml氫 氟酸和40 100ml甘油;
或者所述腐蝕劑由鹽酸和過氧化氫組成,且每10ml鹽酸中加入5 30ml過氧
化氫;
所述Ni3Al基單晶高溫合金體是Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B
材料;
第二步,制備零件蠟?zāi)#?br> 將蠟料在40~ 12(TC的溫度條件下熔化后注入零件+莫具中,并在0.5~ lOMPa 壓力下壓制成型,制得零件蠟?zāi)?;所述蠟料是7tBKB牌號的蠟料、OH-l牌號的蠟料、OH-2牌號的蠟料、OH-3 牌號的蠟料、OH-4牌號的蠟料、P-3牌號的蠟料、B-l牌號的蠟料或者兀C50-50 牌號的蠟料;
參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1 的(Ol l)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且Ni3Al基單晶高溫合金 籽晶1伸入零件蠟?zāi)?有0.5 10mm;
然后在Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1和零件蠟^莫2的外部涂掛3 20mm厚的 陶瓷耐火漿料,在120 50(TC溫度下脫蠟,在800 170(TC溫度下培燒5 15h 后制得帶有籽晶的陶瓷模殼;
第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至 1400 1950°C, Ni- (5 20) Mo- (6~10) Al- (0 0.1) B金屬液通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待2 30min后;以0.1 15mm/min的速度向下移動 拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫后取出,即制得具有<011>取向和優(yōu)良的凝固組 織Ni3Al基單晶高溫合金材料。金屬液的溫度為1400 180(TC。
制備< 111>取向和凝固組織優(yōu)良的Ni3Al基單晶高溫合金材料的步驟為
第一步,制備Ni3Al基單晶高溫合金的籽晶;
參見圖3所示,在Ni3Al基單晶高溫合金體上定向切割出具有<111>取向的試 塊,并對試塊的(lll)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni3Al基單晶高溫合金 籽晶;
所述(111)面即為C、 D、 E、 F四點(diǎn)形成的面;
拋光處理?xiàng)l<牛采用150#、 360弁、500#、 1000#、 2000弁7jc磨砂紙磨光試i夫 的(lll)面,然后在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理;
表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理2 10min后取出, 即得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;
所述腐蝕劑是硝酸、氫氟酸和甘油組成,且每10ml硝酸中加入10 50ml氫 氟酸和40 100ml甘油;
或者所述腐蝕劑由鹽酸和過氧化氫組成,且每10ml鹽酸中加入5 30ml過氧
化氫;
所述Ni3Al基單晶高溫合金體是Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0~0.1) B
材料;
8第二步,制備零件蠟?zāi)#?br> 將蠟料在40 12(TC的溫度條件下熔化后注入零件+莫具中,并在0.5 10MPa 壓力下壓制成型,制得零件蠟?zāi)?;
所述蠟料是兀BKB牌號的蠟料、OH-l牌號的蠟料、OH-2牌號的蠟料、OH-3 牌號的蠟料、OH-4牌號的蠟料、P-3牌號的蠟料、B-1牌號的蠟料或者7iC50-50 牌號的蠟料;
參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1 的(111)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且M3A1基單晶高溫合金 籽晶l伸入零件蠟?zāi)?有0.5 10mm;
然后在Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1和零件蠟纟莫2的外部涂掛3~20mm厚的 陶瓷耐火漿料,在120 500。C溫度下脫蠟,在800 1700。C溫度下培燒5 15h 后制得帶有籽晶的陶瓷,莫?dú)ぃ?br> 第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至 1400~1950°C, Ni- (5 20) Mo- (6 10) Al- (0 0.1) B金屬液通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待2 30min后;以0.1 15mm/min的速度向下移動 拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫后取出,即制得具有<111>取向和優(yōu)良的凝固組 織Ni3Al基單晶高溫合金材料。金屬液的溫度為1400 1800°C。
實(shí)施例 1 :
制備具有〈00h取向和優(yōu)良凝固組織的Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金材料的步 驟為
第一步,制備Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金的籽晶;
參見圖1所示,在Ni-14Mo-7.8A1單晶高溫合金體上定向切割出具有<001> 取向的試塊,并對試塊的(001)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得 Ni-14Mo-7.8A1單晶高溫合金籽晶;
所述(001)面即為A、 B、 C、 D四點(diǎn)形成的面;
拋光處理?xiàng)l件采用150#、 360#、 500#、 IOOO弁、2000#水磨砂紙磨光試塊 的(001)面,然后在拋光機(jī)(上海精密儀器儀表有限公司,PG-1A)上進(jìn)行拋光處理;
表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理5min后取出,即得 Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金籽晶;所述腐蝕劑是硝酸、氫氟酸和甘油組成,且每10ml硝酸中加入30ml氫氟酸 和50ml甘油;
第二步,制備零件蠟?zāi)#?br> 將蠟料在75"C的溫度條件下熔化后注入零件纟莫具中,并在0.5MPa壓力下壓制 成型,制得零件蠟申莫2;所述蠟料是7iBKB牌號的蠟料;
參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金 籽晶1的(001)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且Ni-14Mo-7.8Al 單晶高溫合金籽晶1伸入零件蠟?zāi)?有5mm;
然后在Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金籽晶1和零件蠟豐莫2的外部涂掛10mm
厚的陶瓷耐火漿料,在14crc溫度下脫蠟,在ioocrc溫度下培燒ioh后制得帶有
籽晶的陶瓷,莫売;
第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐(德國DZG-0.025型晶 體生長爐)中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至158CTC, Ni-14Mo-7.8Al金屬液(該金屬液的 溫度為140CTC)通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待2min后;以3mm/min 的速度向下移動拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至2(TC后取出,即制得<001>取向和 凝固組織優(yōu)良的Ni-14Mo-7.8Al單晶高溫合金材料。
對上述制備的Ni-14Mo-7.8A1單晶高溫合金材料釆用X射線背散射勞埃法測定 晶體取向?yàn)?lt;001>方向。
采用奧林巴斯金相顯微鏡對Ni-14Mo-7.8A1籽晶的微觀組織進(jìn)行觀察,其金禾目 照片如圖5A所示;采用奧林巴斯金相顯微鏡對經(jīng)本發(fā)明方法制得的Ni-14Mo-7.8Al 單晶高溫合金的微觀組織進(jìn)行觀察,其金相照片如圖5B所示。通過對圖5A與圖5B 的照片對比,其微觀組織形貌相同,可見一次枝晶間距相同,二次枝晶形貌相同,故 具有優(yōu)良凝固組織。
釆用上述相同的第二步至第五步,對具有<011>取向、<111>取向的 Ni-14Mo-7.8A1單晶髙溫合金籽晶進(jìn)行制備,制得的Ni-14Mo-7.8A1單晶高溫合金 經(jīng)X射線背散射勞埃法測定晶體取向分別為<011>取向、< 111>取向。 實(shí)施例 2 :
制備具有<011>取向和優(yōu)良凝固組織的Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金 材料的步驟為第一步,制備Ni-14Mo-7.8Al-0.05B單晶高溫合金的籽晶;參見圖2所示,在Ni-14Mo-7.8Al-0.05B單晶高溫合金體上定向切割出具有<011>取向的試塊,并對試塊的(011)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金籽晶;所述(011)面即為A、 B、 C、 D四點(diǎn)形成的面;拋光處理?xiàng)l件采用150#、 360#、 500#、 1000#、 2000#水磨砂紙磨光試塊 的(011)面,然后在拋光機(jī)(上海精密儀器儀表有限公司,PG-1A)上進(jìn)行拋光處理;表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理2min后取出,即得 Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金籽晶;所述腐蝕劑是硝酸、氫氟酸和甘油組成,且每10ml硝酸中加入30ml氫氟酸 和60ml甘油;第二步,制備零件蠟?zāi)?;將蠟料在IO(TC的溫度條件下熔化后注入零件模具中,并在0.5MPa壓力下壓 制成型,制得零件蠟?zāi)?;所述蠟料是P-3牌號的蠟料;參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni-"Mo-7.8A1-0.05B單晶 高溫合金籽晶1的(011)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且 Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金籽晶1伸入零件蠟?zāi)?有10mm;然后在Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金籽晶1和零件蠟?zāi)?的外部涂掛 20mm厚的陶瓷耐火槳料,然后在25(TC溫度下脫蠟,在130(TC溫度下培燒12h后制得帶有籽晶的陶瓷模殼;第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐(德國DZG-0.025型晶 體生長爐)中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至1800°C, Ni-14Mo-7.8A1-0.05B金屬液(該 金屬液的溫度為180CTC)通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待10min后;以 15mm/min的速度向下移動拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至2CTC后取出,即制得 <011>取向和凝固組織優(yōu)良的Ni-14Mo-7.8Al-0.05B單晶高溫合金材料。對上述制備的Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金材料采用X射線背散射勞 埃法測定晶體取向?yàn)?lt;011>方向。釆用奧林巴斯金相顯微鏡對Ni-14Mo-7.8A1-0.05B籽晶的微觀組織進(jìn)行觀察, 采用奧林巴斯金相顯微鏡對經(jīng)本發(fā)明方法制得的Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫 合金的微觀組織進(jìn)行觀察,兩者的微觀組織形貌相同,可見一次枝晶間距相同,二次 枝晶形貌相同,故具有優(yōu)良凝固組織。11釆用上述相同的第二步至第五步,對具有<001>取向、<111>取向的 Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金籽晶進(jìn)行制備,制得的Ni-14Mo-7.8A1-0.05B 單晶高溫合金經(jīng)X射線背散射勞埃法測定晶體取向分別為<001>取向、< 111>取向。 實(shí)施例3 :制備具有<111>取向和優(yōu)良凝固組織的Ni-14Mo-7.8Al-0.02B單晶高溫合金 材料的步驟為第一步,制備Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫合金的籽晶;參見圖3所示,在Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫合金體上定向切割出具有<111>取向的試塊,并對試塊的(lll)面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫合金籽晶;所述(111)面即為A、 B、 C、 D四點(diǎn)形成的面;拋光處理?xiàng)l件采用150#、 360#、 500#、 1000#、 2000#7乂磨砂紙磨光試塊 的(lll)面,然后在拋光機(jī)(上海精密儀器儀表有限公司,PG-1A)上進(jìn)行拋光處理;表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理10min后取出,即得 Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫合金籽晶;所述腐蝕劑是鹽酸和過氧化氫組成,且每10ml鹽酸中加入10ml過氧化氫;第二步,制備零件蠟?zāi)?;將蠟料?5。C的溫度條件下熔化后注入零件模具中,并在0.5MPa壓力下壓制 成型,制得零件蠟?zāi)?;所述蠟料是OH-l牌號的蠟料;參見圖4所示,第三步,將上述第一步中制得的Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶 高溫合金籽晶1的(lll)面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?中,且 Ni-14Mo-7.8Al-0.02B單晶髙溫合金籽晶1伸入零件蠟?zāi)?有0.5mm;然后在Ni-14Mo-7.8Al-0.02B單晶高溫合金籽晶1和零件蠟?zāi)?的外部涂掛 5mm厚的陶瓷耐火漿料,在30CTC溫度下脫蠟,在1700。C溫度下培燒5h后制得 帶有籽晶的陶瓷f莫?dú)?;第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐(德國DZG-0.025型晶 體生長爐)中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至17(XTC, Ni-:UMo-7.8A1-0.02B金屬液(該 金屬液的溫度為160CTC)通過澆注口 3流入陶瓷模殼中,保溫等待5min后;以 4mm/min的速度向下移動拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至20"C后取出,即制得 <111>取向和凝固組織優(yōu)良的Ni-14Mo-7.8Al-0.02B單晶高溫合金材料。對上述制備的Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶髙溫合金材料釆用X射線背散射勞 埃法測定晶體取向?yàn)?lt; 111 >方向。采用奧林巴斯金相顯微鏡對Ni-WMo-7.8A1-0.02B籽晶的微觀組織進(jìn)行觀察, 采用奧林巴斯金相顯微鏡對經(jīng)本發(fā)明方法制得的Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫 合金的微觀組織進(jìn)行觀察,兩者的微觀組織形貌相同,可見一次枝晶間距相同,二次 枝晶形貌相同,故具有優(yōu)良凝固組織。采用上述相同的第二步至第五步,對具有<001>取向、<011>取向的 Ni-14Mo-7.8A1-0.02B單晶高溫合金籽晶進(jìn)行制備,制得的M-14Mo-7.8Al-0.02B 單晶高溫合金經(jīng)乂射線背散射勞埃法測定晶體取向分別為<001>取向、<011>取向。 本發(fā)明采用籽晶法制備Ni3Al基單晶高溫合金材料,不僅可以獲得高的單晶成 功率,同時(shí)還可以確保晶體取向和凝固組織的可控性,使其具有優(yōu)良的性能,有效的 降低航空發(fā)動機(jī)的制造成本。因此,采用籽晶法制備單晶髙溫結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)可以進(jìn) 一步滿足航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)機(jī)向高推重比、低成本方向發(fā)展的要求。
權(quán)利要求
1、一種Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,其特征在于包括有下列步驟第一步,制備Ni3Al基單晶高溫合金的籽晶;在Ni3Al基單晶高溫合金體上定向切割出具有一定晶體取向的試塊,并對試塊的晶面進(jìn)行拋光處理和表面腐蝕處理,獲得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;拋光處理?xiàng)l件采用150#、360#、500#、1000#、2000#水磨砂紙磨光試塊的晶面,然后在拋光機(jī)上進(jìn)行拋光處理;表面腐蝕處理?xiàng)l件將拋光后的試塊采用腐蝕劑表面處理2~10min后取出,即得Ni3Al基單晶高溫合金籽晶;第二步,制備零件蠟?zāi)?;將蠟料?0~120℃的溫度條件下熔化后注入零件模具中,并在0.5~10MPa壓力下壓制成型,制得零件蠟?zāi)?2);第三步,將上述第一步中制得的Ni3Al基單晶高溫合金籽晶(1)的晶面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蠟?zāi)?2)中,且Ni3Al基單晶高溫合金籽晶1伸入零件蠟?zāi)?3)2有0.5~10mm;然后在Ni3Al基單晶高溫合金籽晶(1)和零件蠟?zāi)?2)的外部涂掛3~20mm厚的陶瓷耐火漿料;在120~500℃溫度下脫蠟,在800~1700℃溫度下培燒5~15h后制得帶有籽晶的陶瓷模殼;第四步,將上述第三步中制得的陶瓷模殼放入單晶爐中,調(diào)節(jié)單晶爐內(nèi)溫度至1400~1950℃,金屬液通過澆注口(3)流入陶瓷模殼中,保溫等待2~30min后;以0.1~15mm/min的速度向下移動拉晶,拉晶結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫后取出,即制得與Ni3Al基單晶高溫合金籽晶晶體取向一致和優(yōu)良凝固組織的Ni3Al基單晶高溫合金材料;所述金屬液的溫度為1400~1800℃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,其特征在于 第一步中所述Ni3Al基單晶高溫合金體是Ni- (5 20) Mo- (6 10) A1- (0 0.1) B材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金釆用籽晶制備的方法,其特征在于 第四步制得的所述Ni3Al基單晶高溫合金是Ni-l4Mo-7.8Al單晶高溫合金、 Ni-14Mo-7.8A1-0.05B單晶高溫合金或者Ni-14Mo-7.8Al-0.02B單晶高溫合 金。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,其特征在于: 所述晶體取向是指Ni3Al基單晶高溫合金體的<001>取向、<011>取向或者 <111>取向;所述晶面是指(OOl)面、(Oll)面或者(lll)面;所述(OOl)面即為A、 B、 C、 D 四點(diǎn)形成的面;(Oll)面即為C、 D、 E、 F四點(diǎn)形成的面;(lll)面即為D、 E、 G三點(diǎn)形成的面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金釆用籽晶制備的方法,其特征在于: 第二步中的所述蠟料為7iBKB牌號的蠟料、OH-l牌號的蠟料、QH-2牌號的蠟 料、OH-3牌號的蠟料、OH-4牌號的蠟料、P-3牌號的蠟料、B-l牌號的蠟料 或者7iC50-50牌號的蠟料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,其特征在于: 第一步中所述腐蝕劑是硝酸、氫氟酸和甘油組成,且毎10ml硝酸中加入10 50ml氫氟酸和40~ lOOml甘油。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,其特征在于 第一步中所述腐蝕劑是由鹽酸和過氧化氫組成,且每10ml鹽酸中加入5 30ml 過氧化氫。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Ni3Al基單晶高溫合金釆用籽晶制備的方法,其特征在于 第四步制得的Ni3Al基單晶高溫合金與Ni3Al基單晶高溫合金籽晶的一次枝晶間 距相同,且二次枝晶形貌相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金采用籽晶制備的方法,首先在Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金體上定向切割出具有一定晶體取向的籽晶,將籽晶沿伸入零件蠟?zāi)V校⒃谧丫Ш土慵災(zāi)5耐獠客繏焯沾赡突饾{料,然后經(jīng)脫蠟、培燒制得帶有籽晶的陶瓷模殼,利用陶瓷模殼在單晶爐中澆注成型制備Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金材料。本發(fā)明單晶制備技術(shù)可以精確控制單晶的晶體取向及微觀組織,制備優(yōu)質(zhì)的Ni<sub>3</sub>Al基單晶高溫合金材料。
文檔編號C30B11/00GK101255605SQ20071017968
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者李樹索, 蔣立武, 韓雅芳 申請人:北京航空航天大學(xué)
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
司法| 阿勒泰市| 四子王旗| 措美县| 南阳市| 康乐县| 富蕴县| 东宁县| 玉山县| 报价| 改则县| 龙州县| 五莲县| 神农架林区| 乌苏市| 太康县| 北流市| 霍州市| 许昌市| 廉江市| 湖南省| 西吉县| 桦南县| 平果县| 兴文县| 高邑县| 碌曲县| 洛浦县| 花莲县| 罗甸县| 密山市| 金乡县| 武冈市| 泸州市| 昌吉市| 青岛市| 平湖市| 花垣县| 浪卡子县| 沛县| 光山县|