Einkristall-Turbinenschaufel

Gerichtete Kristallisationsblätter beseitigen transversale Korngrenzen, die empfindlich auf Hohlräume und Risse reagieren, sodass alle Korngrenzen parallel zur Richtung der Spannungsachse verlaufen, wodurch die Gebrauchstauglichkeit der Legierung verbessert wird. Einkristallklingen eliminieren alle Korngrenzen, es müssen keine Korngrenzenverstärkungselemente hinzugefügt werden, so dass die anfängliche Schmelztemperatur der Legierung relativ hoch ist, wodurch die Hochtemperaturfestigkeit der Legierung erhöht und die Gesamtleistung weiter verbessert wird die Legierung. Bei einkristallinen Klingen besteht der gesamte Guss aus einer Kornzusammensetzung des Gussteils aus Hochtemperaturlegierungen. Hierbei handelt es sich um das Gießen von Hochtemperaturlegierungen mit gerichteter Erstarrung, um die Festigkeit der Legierung und die Nutzung der Temperatur weiter zu verbessern.

Einkristalline Klingengussteile mit der idealen Organisation von Blattwurzel, Blattkörper und Blattkrone bestehen aus fehlerfreien mehrphasigen Einkristallen. Die Kristallausrichtung sollte in der 〈001〉-Richtung liegen, und die Abweichung zwischen der Richtung der Hauptspannungsachse des Blattes und der Achse sollte nicht mehr als 10 Grad betragen. Einkristallgussteile können mit der gleichen Ausrüstung und dem gleichen Verfahren der gerichteten Erstarrung hergestellt werden, und Gussteile mit gerichteter Erstarrung unterscheiden sich nur durch das wassergekühlte Chassis des oberen Teils der Zugabe des Kristallselektors oder des kleinen Kristalls, um den Einkristall zu steuern in den Guss.

Kurze Geschichte der anfänglichen Einkristallguss-Hochtemperaturlegierungen unter Verwendung gewöhnlicher Hochtemperaturgusslegierungszusammensetzungen, in diesem Fall Einkristallgusshochtemperaturlegierungen und gerichteter Erstarrungsgusshochtemperaturlegierungen, zusätzlich zur Verbesserung der Querfestigkeit und Plastizität und andere Eigenschaften und keine wesentliche Verbesserung. Ende der 1970er-Jahre kam es zum Aufkommen der Entfernung der Korngrenzen der verfestigten (siehe Hochtemperaturlegierungen verfestigte durch die Korngrenzen der) Elemente der einkristallinen Guss-Hochtemperaturlegierungen, etwa des US-amerikanischen PwAl480, NASAIRl00.

Kohlenstoff, Bor, Zirkonium, Hafnium und andere korngrenzenverstärkende Elemente werden entfernt, um die anfängliche Schmelztemperatur der Legierung zu verbessern und so eine Verbesserung der Mischkristallbehandlungstemperatur zu ermöglichen, um eine feinere, diffusere Y-Phase zu erhalten (siehe Hochtemperaturlegierungsmaterialien). intermetallische Verbindungsphasen), so dass das Potenzial der Legierung besser zur Geltung kommt. Nach mehr als 20 Jahren Entwicklungszeit sind mehr als 20 Arten von einkristallinen Hochtemperaturgusslegierungen erschienen. Diese Legierungen können in drei Generationen unterteilt werden: Die erste Generation besteht aus PwAl480 als Vertreter ihrer Temperaturbeständigkeit, während die Hochtemperaturgusslegierung PwAl422 mit der besten gerichteten Erstarrung einen Vorteil von 25 Grad aufweist. die zweite Generation zu PwAl484 als Vertreter der ersten Generation als die erste Generation und um 25 Grad verbessert; wird die dritte Generation einkristalliner Legierungen entwickelt.