定向凝固DD5合金微觀組織及模擬

1.2萬字 36頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 單晶渦輪葉片的制備工藝仍是我國需突破核心技術(shù)之一 。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪葉片由于處于溫度最高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位而被列為第一關(guān)鍵件，并被譽(yù)為“王冠上的明珠”。渦輪葉片的性能水平(特別是承溫能力)成為一種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)程度的重要標(biāo)志，在一定意義上，也是一個(gè)國家航空工業(yè)水平的顯著標(biāo)志。隨著航空技術(shù)的迅速發(fā)展，高溫合金葉片組織由等軸晶到柱狀晶再到單晶，性能隨之大幅提高。
本文主要在優(yōu)化定向凝固用硅溶膠模殼制備工藝的基礎(chǔ)上，運(yùn)用軟件模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究定向凝固DD5合金微觀組織及模擬。
運(yùn)用Procast軟件通過對(duì)定向凝固溫度場(chǎng)的模擬計(jì)算，可以得到溫度場(chǎng)冷卻曲線、等溫線形狀、糊狀區(qū)大小、溫度梯度以及不同的工藝參數(shù)和幾何尺寸對(duì)上述結(jié)果的影響，得到參數(shù)和模型幾何尺寸對(duì)溫度場(chǎng)影響的一般規(guī)律，達(dá)到改進(jìn)工藝，提高單晶生產(chǎn)效率的目的。
采用元胞自動(dòng)機(jī)與有限元法相結(jié)合開發(fā)的組織模擬軟件CAFE，模擬了DD5高溫合金試棒組織形貌，通過實(shí)驗(yàn)方法，得到試棒宏觀組織形貌，與模擬結(jié)果相比較分析了模擬結(jié)果中葉緣處缺陷的存在機(jī)理，提出了葉片改進(jìn)模型。

關(guān)鍵詞：定向凝固 精密鑄造 溫度場(chǎng) 組織模擬