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2025-06-19 02:07本頁面
【正文】 8099123IN901常規(guī)鑄造與鍛造23280010表面沉積快速凝固2328002263此外，由于快速凝固使合金成分均勻化，消除了在禱態(tài)合金中因偏析而產(chǎn)生的低熔點(diǎn)相，所以還顯著提高了鎳基高溫合金的初始熔化溫度。合金初始熔化溫度提高以后擴(kuò)大了主要強(qiáng)化相固溶或析出的溫度，因而可以使快速凝固鎳基高溫合金的熱處理能在較高溫度下進(jìn)行，以便加強(qiáng)γ1相彌散強(qiáng)化的效果?？焖倌谈邷劓嚮辖鸱勰┙?jīng)過熱擠壓等方法固結(jié)成型制成飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤等構(gòu)件，其部分產(chǎn)品已用于裝備F16和 Fl 8戰(zhàn)斗機(jī)以及波音73747等飛機(jī)。而快速凝固N(yùn)iMoAl系185合金粉末經(jīng)過擠壓加工成薄片后，擴(kuò)散焊接成“維夫”葉片，已經(jīng)成功地代替鑄造合金制成的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，使飛機(jī)推力提高了50％，使空冷效率大大提高。同時(shí)快速凝固的鎳基高溫合金還已經(jīng)用于制作T700軍用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱片，用這些合金還制成了有葉片的整體轉(zhuǎn)子和徑流氣輪機(jī)渦輪盤，它們格作為構(gòu)件用于制造海軍先進(jìn)的高壓渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和下一代高技術(shù)氣輪發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，快速凝固625鎳基高溫合金由于具有很好的強(qiáng)度、疲勞抗力和韌性，還具有極好的耐腐蝕性能，所以已經(jīng)用于制作酸性油氣井中采油機(jī)械的部件。與常規(guī)冷速凝固的合金相比，快速凝固合金的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了哪些變化？細(xì)化微觀組織：快速凝固合金的微觀組織一般隨著離冷卻介質(zhì)距離的增加(模冷凝固和表面熔化與沉積凝固的合金)，依次為等軸晶、柱狀晶與樹枝晶。由于凝固形核前過冷度可達(dá)幾十至幾百度，而結(jié)晶形核速率比長大速率更強(qiáng)烈地依賴于過冷度，所以大大提高了凝固時(shí)的形核速率，而極短的凝固時(shí)間又使晶粒不可能充分長大，因此快速凝固合金的晶粒尺寸很小，而且十分均勻，一般平均晶粒尺寸為μm左右，在用熔淬法制取的快速凝固樣品中，晶粒直徑小達(dá)nm級(jí)。而在常規(guī)鑄態(tài)合金中晶拉平均尺寸達(dá)mm量級(jí)甚至更大。 成分均勻化：在快速凝固合金中成分均勻化或偏析減小表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是溶質(zhì)元素不均勻分布或偏析的范圍明顯減小。通常用產(chǎn)生樹枝晶偏析的二次枝晶臂間距λ作為成分偏析范圍或偏析距離的標(biāo)志，快速凝固合金由于晶粒明顯細(xì)化。另一方面，由于快速凝固后團(tuán)液界面前出現(xiàn)非平衡溶質(zhì)分配或溶質(zhì)捕獲現(xiàn)象，所以使合金的成分不均勻程度或伯析程度大大減小。這是因?yàn)榭焖倌淌归F質(zhì)分配系數(shù)提高了23個(gè)數(shù)量級(jí)。由于凝固時(shí)镕質(zhì)分配很少，同時(shí)凝固時(shí)間極短，所以成分偏析也相應(yīng)顯著減小。缺陷密度增加：與鑄態(tài)合金相比，快速凝固合金中的空位、位錯(cuò)等缺陷密度有較大增加，由于液態(tài)合金中空位形成能比固態(tài)合金的空位形成能小得多，所以液態(tài)合金中的空位濃度比固態(tài)合金高得多，快速凝固時(shí)大部分空位來不及析出而留在固態(tài)合金中．另一方面由于凝固速度很高，晶體長大過程中也容易形成空位，因而使快速凝固合金一般有很高的空位濃度。同時(shí)，由于合金在快速凝固過程中受到較大的熱應(yīng)力，空位聚集形成位錯(cuò)環(huán)，這些因素都使快速凝固合金中的位錯(cuò)密度比一般鑄態(tài)合金增加很多。此外，快速凝固合金的層措密度也很高。這些特點(diǎn)對合金的溶質(zhì)擴(kuò)散，相變以及性能都會(huì)產(chǎn)生重要影響。形成新的亞穩(wěn)相：亞穩(wěn)相和不穩(wěn)定相都是非平衡相，但亞穩(wěn)相是指在相空間中于一定的溫度、壓力、成分等狀態(tài)條件下吉布斯自由能比穩(wěn)定相或平衡相高的相，但是亞穩(wěn)相不象不穩(wěn)定相那樣會(huì)在任意小的能量起伏作用下自發(fā)地轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定相或其它亞穩(wěn)相，而是必須在外界環(huán)境作用下經(jīng)過熱激活越過勢壘才能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定相或其它亞穩(wěn)相。所以亞穩(wěn)相的特點(diǎn)在于它既偏離穩(wěn)定相又偏離不穩(wěn)定相并能在一定的條件下較長時(shí)間保持不變。另一方面，金屬材料中的許多亞穩(wěn)相都具有穩(wěn)定相所沒有的優(yōu)良微觀組織結(jié)構(gòu)和性能，只要在使用狀態(tài)下不存在使亞穩(wěn)相穩(wěn)定化轉(zhuǎn)變的熱激活條件，就可以長期使用主要由亞穩(wěn)相組成的材料。
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