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镍基单晶高温合金螺旋选晶过程的数值模拟
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG146.15[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划项目(2010CB631202,2011CB610406);国家自然科学基金项目(50827102,50931004):中国博士后科学基金(201104680)
中文摘要:

采用ProCAST&CAFE模型,模拟了选晶法制各镍基单晶高温合金DD3过程中的晶粒组织演化。结果表明,选晶器引晶段的主要作用是优化晶粒取向,随着距引晶段底部距离的增加,〈001〉晶向与热流方向偏离角较大的晶粒逐渐被淘汰,到达距引晶段底部26mm处时,〈001〉取向的晶粒与热流方向之间的夹角平均值小于10°。螺旋选晶段的主要作用是获得单一晶粒,其对晶粒的取向没有优化作用。螺旋选晶过程中,靠近螺旋通道外侧的晶粒因受到螺旋通道较强的几何阻碍逐渐失去生长空间,而靠近螺旋通道内侧的晶粒通常被选为最终的单晶。螺旋选晶段对晶粒的选择或淘汰与该晶粒在螺旋通道内所处的位置(螺旋通道的内侧或外侧)有密切关系,而与晶粒的晶体学取向没有必然联系。

英文摘要:

Grain texture evolution during the directional solidification of Ni-base single crystal superalloy DD3 in spiral selector has been simulated by ProCAST&CAFE model. The results indicate that the main function of starter block is to optimize the grain orientations. The favorably 〈001〉 oriented grains would overgrow the unfavorable grains with increasing of the distance from the base of starter block, and when the distance is up to 26 mm, the average deviation of the grain orientations is controlled within 10°. Only one grain is allowed to grow into the cast by grain selecting in the spiral part, and no optimization occurs during grain orientation selection in the spiral. The grains near the outer wall of the spiral passage are always geometrically blocked by the spiral passage, and the grain near the inner wall of the spiral passage is usually selected as the final single crystal. It obviously depends on the location of the grains and has no apparent connection to the orientation of the grains whether the grains are selected or blocked in the spiral passage.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715