Kristalliner metallurgischer Prozess

Um Korngrenzen senkrecht zur Spannungsachse zu reduzieren oder zu beseitigen und Porosität in Gusslegierungen zu reduzieren oder zu beseitigen, wurden in den letzten Jahren gerichtete Kristallisationsverfahren entwickelt. Bei diesem Prozess wachsen die Körner während der Erstarrung der Legierung entlang einer Kristallrichtung, um parallele säulenförmige Körner ohne quer verlaufende Korngrenzen zu erhalten. Die primäre Prozessbedingung zur Erzielung einer gerichteten Kristallisation besteht darin, einen ausreichend großen axialen Temperaturgradienten und gute axiale Wärmeableitungsbedingungen zwischen Liquidus und Solidus herzustellen und aufrechtzuerhalten. Um alle Korngrenzen zu beseitigen, ist es außerdem notwendig, den Herstellungsprozess von Einkristallklingen zu untersuchen.
3. Pulvermetallurgieprozess
Die Pulvermetallurgietechnik wird hauptsächlich zur Herstellung ausscheidungsverfestigter und oxiddispersionsverfestigter Hochtemperaturlegierungen eingesetzt. Durch diesen Prozess kann bei gegossenen Hochtemperaturlegierungen, die sich im Allgemeinen nicht verformen lassen, Plastizität oder sogar Superplastizität erreicht werden.
4. Kraftverbesserungsprozess
(1) Festlösungsverstärkung
Die Zugabe von Elementen (Chrom, Wolfram, Molybdän usw.), die sich von der Atomgröße des Matrixmetalls unterscheiden, führt zu einer Gitterverzerrung des Matrixmetalls. Durch die Zugabe von Elementen (z. B. Kobalt), die die Stapelfehlerenergie der Legierungsmatrix verringern können, und Elementen (Wolfram, Molybdän usw.), die die Diffusionsrate der Matrixelemente verlangsamen können, wird die Matrix gestärkt.
⑵ Niederschlagsverstärkung
Die zweite Phase wird durch Alterungsbehandlung (z. B. Karbide usw.) aus einer übersättigten festen Lösung ausgeschieden, um die Legierung zu verstärken. ' Die Phase ist die gleiche wie die Matrix und hat eine kubisch-flächenzentrierte Struktur. Die Gitterkonstante ähnelt der Matrix und stimmt mit dem Kristall überein. Daher kann sich die Phase gleichmäßig in Form kleiner Partikel in der Matrix ausscheiden, was die Bewegung von Versetzungen behindert und erhebliche Verstärkungseffekte hervorruft. ' Die Phase ist eine intermetallische Verbindung vom Typ A3B, wobei A für Nickel und Kobalt steht, B für Aluminium, Titan, Niob, Tantal, Vanadium und Wolfram, während Chrom, Molybdän und Eisen sowohl A als auch B sein können. Typischerweise auf Nickelbasis Legierungen ' Die Phase ist Ni3 (Al, Ti).
' Die stärkende Wirkung von Phase kann durch folgende Kanäle verstärkt werden:
① Fügen Sie ' Die Anzahl der Phasen hinzu;
② Stellen Sie sicher, dass zwischen der Phase und der Matrix ein geeigneter Grad der Fehlanpassung besteht, um den verstärkenden Effekt der kohärenten Verzerrung zu erzielen.
③ Die Zugabe von Elementen wie Niob und Tantal erhöht die Grenzenergie der Antiphasendomäne der Phase, um ihre Fähigkeit zu verbessern, dem Versetzungsschneiden zu widerstehen;
④ Hinzufügen von Elementen wie Kobalt, Wolfram und Molybdän zur Verbesserung der Festigkeit der Phase. Die Phase ist eine raumzentrierte tetragonale Struktur, die aus Ni3Nb besteht. Die Fehlanpassung zwischen der Phase und der Matrix ist relativ groß, was zu einem erheblichen Grad an Kohärenzverzerrung führen kann, wodurch die Legierung eine hohe Streckgrenze erreichen kann. Oberhalb von 700 Grad lässt die Verstärkungswirkung jedoch deutlich nach. Hochtemperaturlegierungen auf Kobaltbasis enthalten im Allgemeinen keine Phasen, sondern sind mit Karbiden verstärkt.