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DD3单晶镍基高温合金凝固过程的研究

1.前言 DD3合金是国产第一代单晶涡轮叶片材料,它去除了普通铸造高温合金中常存的微最合金化元素,使合金的初熔温度大大提高。这一特性使高温固溶处理得以在单晶合金中广泛应用,大幅度提高了合金的力学性能。同时,微量成分的调整,使得合金的凝固特性产生明显的变化。本研究工作通过对三种成分合金的凝固试验以及对凝固组织的显微分析来判断DD3合金凝固特性的变化规律。 2.试验材料与方法 试验用三炉合金,它们的分析成分列于表1。对上述三炉合金作等温凝固试验,试样嵌放在石墨中加热熔化,然后在1400~1240℃范围内等温凝固10min,然后水淬。 等温凝固后的试样用金相显微镜和扫描电镜观察凝固组织,用定量金相技术确定不同凝固温度下的固一液百分数,用能谱和电子探针测量固一液成分并用示差热分析技术测合金的DTA曲线,升温速率为10OC/min。AgO航空学报第10卷 表1试验用合金的成分,wt肠 合金号{。{。;}’二}w IM。{A,{:、{、, ...  (本文共4页) 阅读全文>>

中北大学
中北大学

CAFE模型模拟研究螺旋选晶器几何参数对选晶的影响

镍基单晶高温合金是一种通过特殊的手段使合金中只有一个晶粒存在的镍基高温合金,由于不存在晶粒之间的晶界,几乎不会出现裂纹源,在高温环境下服役时的热疲劳性能、抗热腐蚀性能和抗蠕变性能较之高温合金得到了明显的提高,是目前航空发动机,燃气涡轮机叶片制备的主要材料之一。镍基单晶合金是面心立方晶格结构,在其、、三个晶体取向中,方向的晶粒具有最佳的综合力学性能。因此,将单晶合金叶片中晶体取向控制到与其主应力轴方向尽可能一致便成了叶片控制的关键技术之一。本文采用CAFE模型模拟了第二代镍基单晶高温合金CMSX-4通过螺旋选晶器制备的过程。探讨了直接型、圆柱型、复合型三种过渡段的螺旋选晶器之间的区别以及螺旋选晶器引晶段几何参数(直径D和高度H),选晶段几何参数(螺升角?、螺旋直径sD和螺旋线直径hd)对选晶效果的影响及其选晶机制。结论如下:(1)引晶段的主要作用是优化晶粒取向,其对晶粒的选择主要由两个因素控制:选晶的早期阶段的晶粒竞争生长作用和选...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

第二代定向柱晶高温合金DZ59研究

为了充分发挥定向柱晶在生产效率、制造成本方面的优势,避免单晶高温合金难以解决的问题,满足我国航空事业发展、特别是先进航空发动机对涡轮叶片承温能力的要求,本文在借鉴国外先进经验的基础上,以研制开发一种新型低成本高性能第二代定向柱晶高温合金为目标,系统研究了合金成分、工艺、服役条件等因素对组织、性能的影响以及相形成与演化规律,得到以下主要结论:1)通过成分设计与工艺优化,成功研制的第二代定向柱晶高温合金DZ59达到了预期目标要求,其密度为8.53g/cm~3,室温性能σ_b=1369MPa,σ_(0.2)=1069MPa,δ=10.8%,ψ=11.4%,与基础合金DSжc6y相比,强度和塑性分别提高30%和20%;975℃/230MPa高温蠕变断裂寿命达370hr.,比DSжc6y提高290%;760℃瞬时拉伸强度σ_b=1301MPa,比相同Re含量的第二代单晶高温合金DD6高18%;900℃瞬时拉伸强度σ_b=947MPa,与第...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

DD5合金单晶定向凝固温度场及杂晶控制的研究

镍基单晶高温合金叶片制备过程中易产生杂晶、晶粒取向偏差、雀斑、组织粗大等缺陷。其中杂晶的出现破坏了单晶的完整性,极大的降低了叶片的力学性能及使用寿命。因此,控制镍基高温合金杂晶的形成对提高单晶叶片组织性能有重要的意义。基于此,本文利用计算机模拟仿真技术及实验研究,对DD5合金单晶定向凝固温度场及杂晶的形成生长规律进行了深入的研究,主要内容和结论如下。(1)利用了一种改进的Monte Carlo模型对抽拉过程的温度场进行理论分析,将影响温度场变化的多个参数简化为模壳表面散热单元的角度参数。结合数值模拟结果,获得了模壳位置、抽拉速度、模组数量等工艺参数对单晶定向凝固过程温度场的影响规律。隔热挡板上方,远炉壁侧散热速度较快,温度较低;隔热挡板下方,近炉壁侧散热速度较快。抽拉速度增加使得模壳表面散热单元在单位时间内可视角的增幅变大,模壳散热能力增强,造成温度场的倾斜程度增大。模组数量的增加,试样之间相互遮挡作用增强,远炉壁端散热能力减弱...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

《北京生物医学工程》2013年01期
北京生物医学工程

DD3基因在前列腺癌中表达的研究进展

0引言前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一,随着我国社会人口的老龄化出现,前列腺癌的发病率也逐年增高。对前列腺癌的早期诊断,早期治疗关系到前列腺癌的预后情况。因此目前对前列腺癌的肿瘤标志物检测也成了众多研究人员研究的热点。DD3(differential disPlay eode3)是近年来发现的前列腺癌高特异性基因,是一个临床潜力很高的前列腺癌标志物。目前已有文献报道DD3基因仅在前列腺上皮细胞中表达,具有较高的肿瘤特异性川,在前列腺癌的早期诊疗中具有良好的临床应用价值。1 DD3基因的分子生物学DD3基因是1999年由BussemakeS等川发现,定位于人类染色体9q21一22,高度特异的表达于前列腺癌(prostate eaneer,pCa)细胞。DD3基因含有4个外显子和3个内含子。内含子l最大,长约20kbp,内含子2和内含子3较小,分别为873bp和227bp。目前国外更多研究表明DD3的特异性区域位于外显子4中[2]...  (本文共4页) 阅读全文>>

《实用诊断与治疗杂志》2008年04期
实用诊断与治疗杂志

前列腺癌高特异性标志物DD3基因研究进展

随着人口老龄化和平均寿命延长,近年来前列腺癌(prostate carcinoma,PCa)发病率有上升趋势。前列腺癌早期诊断具有重要意义,目前常用的诊断方法包括直肠指检(digitalrectal examination,DRE)、血清前列腺特异性抗原(prostatespecific antigen,PSA)检测及直肠超声引导下穿刺活检。Meta分析结果显示:DRE异常或PSA水平增高者,患前列腺癌的可能性仅为20%~25%,而2个指标均正常者仍有10%可能患有前列腺癌[1]。通常,DRE和PSA异常者需进行直肠超声引导下穿刺活检来确诊。如以PSA3.0 ng/mL为活检指征,阴性率可达70%~80%[2]。因此寻找更特异的前列腺癌标志物来协助早期诊断、减少不必要的活检成为研究热点。DD3(differential display code 3)是近年来发现的前列腺癌高特异性基因,是一个具有临床潜力的前列腺癌标志物。本文将对...  (本文共4页) 阅读全文>>

《材料工程》2008年07期
材料工程

一种提高DD3单晶高温合金蠕变性能的热处理工艺

DD3合金成分简单,不含稀缺贵重元素,具有成本低、比重轻、强度高、综合性能好的特点[1,2],至今,已累计研制某先进航空发动机DD3单晶叶片数千件。对于航空发动机叶片材料而言,蠕变性能是发动机使用可靠性最重要的性能指标之一。研究表明,对一特定成分的单晶高温合金,其蠕变性能主要与强化相γ′的含量、尺寸、形态紧密相关,同时与合金强化元素分布有关[3-7]。对第一代单晶合金CMSX-2及第二代单晶合金CMSX-4的研究表明,γ′相的尺寸和形态明显影响单晶合金[001]取向的蠕变性能,尤其对合金的中温蠕变性能影响显著[8]。另外,对多种单晶高温合金的热处理研究也表明,成分的均匀化有利于提高合金的蠕变性能[9-11]。为提高DD3单晶合金的蠕变性能,提高发动机叶片使用可靠性,拟通过热处理制度的调整和优化,改善DD3单晶高温合金的组织和元素分布,从而提高DD3合金性能。1实验方法采用螺旋选晶法在定向凝固炉上对DD3母合金进行熔炼及定向凝固,...  (本文共4页) 阅读全文>>