借助差热分析研究镍基高温合金／陶瓷型壳界面反应.pdfVIP

维普资讯 VolJ26No．6 铸造技术 Jun．2005 F0UNDRY TECHN0LoGY 借助差热分析研究镍基高温合金／陶瓷型壳界面反应 龚莱昌 (贵州安吉航空精密铸造有限责任公司，贵州 安顺 561018) 摘要 ：借助差热分析研究镍基高温合金 ／陶瓷型壳的界面反应 ，分别从热力学和动力学的角度分析 出镍基高温合金叶片在生 产过程 中陶瓷型壳所需的最佳面层涂料是 CoAlzO 。 关键词：差热分析 ；型壳 ；界面反应 中图分类号 ：TG293 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—8365(2005)06—052302 ResearchontheInterfacialReactionbetween CeramicMoldandNi-basedHigh TemperatureAlloywiththeAidOfDTA GONG Rong—chang (GuizhouAnJiAviatlonPrecisionCastingCo．Ltd．Anxun561018，China) Abstract：W iththeaidofDTA methodthereactionbetweenceramicmoldandNi—basedhightemperaturealloy wasresearched． Based on the thermodynamicand kinetics analyseof ceramicmold respectively， itwas concluded thatin production thebestplusmaterialforNi—based high temperaturealloy turbinebladewas CoAl2o Keywords：DTA；Ceramicmold；Interfacialreaction 熔模精密铸造是热态下浇注金属液 ，它与金属的 指差热 曲线 (DTA 曲线)中试样与参 比物之间的温差 界面作用，既有热机械渗透作用 ，又有热物理化学作 (△T)。引入参 比物的 目的是在 于揭示试样 的特性 。 用[1]。镍基高温合金发动机叶片是关系飞机整体性能 为此要求所选用 的参 比物 的热特性为 已知 ，一般要求 的最关键部件之一，制约叶片表面品质的一个重要 因 参比物在整个研究过程中不发生任何相变化，即呈现 素是镍基合金与陶瓷型壳 的界面反应 ，型壳的面层涂 出 “热稳定”性的。本文从 以上条件 出发 ，研究高温下 料为Co(AlO )，镍合金里面有很多的活性元素 (如 镍合金与陶瓷型壳界面的相互作用机理。 Ti、Al、Cr等)与 Co(AlO) 发生置换反应 ，将 Co元 1 反应进程的 DTA分析 素置换出来形成活性钴粒子，这种初生态 的钴粒子进 1．1 Ni(合金)一CoAl2o 界面的DTA分析 入即将凝 固的铸件表层 中，作为合金结晶的外来晶核 ， 采用镍合金粉 与铝酸钴粉 (硅酸钴粉)按体积 比 使得形核率增大 ，铸件表面层细化。但置换 出的Co 1：1混合均匀 ，然后在 45t粉末液压机上压制成 粒子数量决定了型壳细化作用的大小 ，叶片的表面细 o5mm×7mm的预制块 ，进行DTA分析。图 1为 Ni 化程度也随之确定。因此 ，研究镍基合金与陶瓷型壳 之间的界面反应 ，对研究陶瓷型壳 的细化作用非常重 要 。本文借助差热分析技术对生产过程 中的实际情 况，分别用 CoAlO 、CoSiO 与 Ni(合金)的界面反应 的相互作用机理进行分析，确定最优的面层涂料 。 差热分析 (DTA)是在程序控制温度下 ，测量物质 与参比物之间的温度差与温度关系的一种