定向凝固及其應(yīng)用ppt課件-wenkub
2023-05-13 23:24:30 本頁(yè)面
【正文】 液態(tài)金屬冷卻法區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法激光超高溫度梯度快速定向凝固電磁約束成形定向凝固技術(shù)深過(guò)冷定向凝固技術(shù)側(cè)向約束下的定向凝固技術(shù)對(duì)流下的定向凝固技術(shù)重力場(chǎng)作用下的定向凝固技術(shù)In situ and realtime imaging發(fā)熱鑄型法和功率降低法n 將熔化好的金屬液澆入一側(cè)壁絕熱，底部冷卻，頂部覆蓋發(fā)熱劑的鑄型中，在金屬液和己凝固金屬中建立起一個(gè)自上而下的溫度梯度，使鑄件自上而下進(jìn)行凝固，實(shí)現(xiàn)單向凝固。n 定向凝固技術(shù)是在高溫合金的研制中建立和完善起來(lái)的。該技術(shù)最初用來(lái)消除結(jié)晶過(guò)程中生成的橫向晶界，甚至消除所有晶界，從而提高材料的高溫性能和單向力學(xué)性能。n 石墨感應(yīng)發(fā)熱器放在分上下兩部分的感應(yīng)圈內(nèi)。但其工藝簡(jiǎn)單、成本低，可用于制造小批量零件。這種方法提高了鑄件的冷卻速度和固液界面的溫度梯度，而且在較大的生長(zhǎng)速度范圍內(nèi)可使界面前沿的溫度梯度保持穩(wěn)定，結(jié)晶在相對(duì)穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行，得到比較長(zhǎng)的單向柱晶。區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法n 該方法將區(qū)域熔化與液態(tài)金屬冷卻相結(jié)合，利用感應(yīng)加熱集中對(duì)凝固界面前沿液相進(jìn)行加熱，從而有效地提高了固液界面前沿的溫度梯度。但一般的激光表面熔凝過(guò)程并不是定向凝固，因?yàn)槿鄢貎?nèi)部局部溫度梯度和凝固速度是不斷變化的，且兩者都不能獨(dú)立控制；同時(shí)，凝固組織是從基體外延生長(zhǎng)的，界面上不同位置的生長(zhǎng)方向也不相同?？梢悦獬龔?fù)雜的抽拉裝置。 n 電磁約束成形定向凝固工藝將成為一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的定向凝固技術(shù)。n 改變?cè)嚇拥木植坷鋮s條件促使凝固過(guò)程發(fā)生變化。In situ and realtime imagingn synchrotron Xray imagingn tert butyl alcoholwater system定向凝固技術(shù)小結(jié)n 縱觀定向凝固技術(shù)的發(fā)展 ,人們?cè)诓粩嗟靥岣邷囟忍荻?、生長(zhǎng)速度和冷卻速度 ,以得到性能更好的材料。n 隨著試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步 ,新的定向凝固技術(shù)必將滿足不同合金的特性。n 如對(duì)于溶質(zhì)分配系數(shù)小于 1的合金體系 ,隨著凝固的進(jìn)行 ,部分溶質(zhì)在界面處的液相中富集 ,并形成一定的溶質(zhì)梯度 ,與這種溶質(zhì)梯度相對(duì)應(yīng)的液相線溫度 TL(x)與真實(shí)溫度 Tq(x)分布之間有不同的值 ,其差值 T(x)大于零時(shí) ,意味著該部分熔體處于過(guò)冷狀態(tài) ,有形成固相的可能性而影響界面的穩(wěn)定性。n 成分過(guò)冷理論不適用于快速凝固領(lǐng)域。研究了溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的干擾行為、干擾振幅和時(shí)間的依賴關(guān)系以及它們對(duì)界面穩(wěn)定性的影響 ,總結(jié)出平界面絕對(duì)穩(wěn)定性判據(jù)為：固液界面達(dá)到絕對(duì)穩(wěn)定的臨界生長(zhǎng)速率為MS穩(wěn)定性理論的不足之處n MS穩(wěn)定性理論預(yù)言 ,在高速凝固時(shí) ,固液界面將恢復(fù)平面狀生長(zhǎng) ,即達(dá)到所謂的絕對(duì)穩(wěn)定性。在生長(zhǎng)速率較低的近平衡條件下 ,前者占主要地位 ,對(duì)固液界面的影響較大 ,后者雖然對(duì)固液界面也有作用 ,但是更多的是促進(jìn)成分過(guò)冷加劇 ,使界面的穩(wěn)定性降低。高梯度絕對(duì)穩(wěn)定性n
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