金属学报

作者：马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富

单位：1深圳市万泽中南研究院有限公司 深圳 518045；2中南大学 粉末冶金研究院 长沙 410083；3西安交通大学 机电工程学院 西安 710049

关键词：高温合金,定向凝固,重力,凝固方向,凝固组织,

基金：广东省引进创新创业团队项目(607264877417);深圳市海外高层次人才项目(KQTD2015032716463668)

分别利用常规下抽拉法与新型上提拉法进行不同方向的高温合金定向凝固实验，对比研究重力对单晶铸件凝固组织的影响。结果表明，在常规下抽拉法实验的向上凝固过程中，容易出现雀斑、γ/γ'共晶上聚和籽晶回熔紊乱等问题。原因是糊状区内液体由于元素偏析引起密度减小，在重力作用下形成了上重下轻的失稳状态并引起对流。而通过新型上提拉法实现的顺重力凝固过程中，密度减小的液体处于糊状区上端，形成上轻下重的稳定状态，使重力的作用由失稳因素转化为维持稳定的因素，抑制了液体对流的产生与发展。采用新型上提拉法制备的单晶铸件中彻底消除了雀斑缺陷，抑制了γ/γ'共晶组织的向上聚集，也保证了低密度籽晶稳定的回熔和外延生长。顺重力定向凝固技术从根本上消除了重力对高温合金定向凝固的不良影响，有希望发展成为新一代的先进单晶叶片成型技术。

来源：2023年第9期

《金属学报》期刊编辑部

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