《单晶高温合金熔体特征的DSC分析论文》-毕业设计论文（学术).doc

本科毕业设计论文 PAGE II 本科毕业设计论文 本科毕业设计论文 题 目 单晶高温合金熔体特征的DSC分析 专业名称 材料成型及控制工程 学生姓名 仉 凤 江 指导教师 张 军 毕业时间 2011年6月 PAGE 33 本科毕业设计论文 摘 要 镍基单晶高温合金具有优良的高温力学性能，广泛用于制造先进航空发动机的叶片。目前，通常用快速定向凝固法(HRS)制备单晶叶片，由于该方法的温度梯度和抽拉速率较低，导致单晶的枝晶组织粗大，枝晶偏析严重。虽然人们发明了一系列具有更高温度梯度的先进定向凝固技术如区域液态金属冷却法(ZMLMC)和电子束悬浮区熔定向凝固(EBFZM)，但这些方法目前还没有在工业生产中应用。本文在定向凝固固/液界面前沿温度梯度保持不变条件下，研究了熔体超温处理对DD90镍基单晶高温合金凝固组织与性能的影响。主要结论如下： 实验证明，高纯氧化锆坩埚可以用于镍基高温合金的DTA实验。因此本文实验中选用了高纯氧化锆坩埚。 DD90高温合金熔体过冷度的大小依赖于超温处理温度。实验中选取了十二组试样，分别经过1420℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃、1680℃、1700℃、1730℃、1760℃、1780℃、1800℃ 通过对超温处理后的DD90高温合金组织观察发现，随着熔体超温处理温度的升高，凝固后枝晶大小明显变小，枝晶间距也随之减小，并且组织趋于均匀化。 关键词: 差热分析，DD90高温合金，超温处理，枝晶 ABSTRACT Since monocrystal superalloy has excellent high temperature strength, it was widely used as blades in advanced aircraft engines. However, coarse microstructure and serious interdendritic segregation are caused due to the limited thermal gradient and very low withdrawal rate during commonly high rate solidification (HRS) processing. For achieving an ideal microstructure to improve the mechanical property of the monocrystal superalloy, a series of advanced techniques of monocrystal growth such as zone melting liquid metal cooling (ZMLMC) and electron beam floating zone melting (EBFZM) technique which can realize higher temperature gradient are developed, although these techniques have not been commercialized. With the thermal gradient of S/L interface unchanged, the effects of melt superheating treatment on the directional solidification microstructures and properties of DD90 monocrystal superalloy were studied. The main conclusions are summarized as follows: Proved by the experiment, the high purity Al2O3 crucible added IrO2 can be used for the differential thermal analysis (DTA) experiment of superalloy. Hence, it was chosen to investigate the influence of melt superheating temperature on the solidification processing. The value of the nucleation supercooling degree depends on the