定向凝固dd5合金微观组织及模拟.doc

定向凝固DD5合金微观组织及模拟

1.2万字 36页 原创作品，独家提交，已通过查重系统


摘要 单晶涡轮叶片的制备工艺仍是我国需突破核心技术之一 。在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平(特别是承温能力)成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志。随着航空技术的迅速发展，高温合金叶片组织由等轴晶到柱状晶再到单晶，性能随之大幅提高。
本文主要在优化定向凝固用硅溶胶模壳制备工艺的基础上，运用软件模拟和实验对比研究定向凝固DD5合金微观组织及模拟。
运用Procast软件通过对定向凝固温度场的模拟计算，可以得到温度场冷却曲线、等温线形状、糊状区大小、温度梯度以及不同的工艺参数和几何尺寸对上述结果的影响，得到参数和模型几何尺寸对温度场影响的一般规律，达到改进工艺，提高单晶生产效率的目的。
采用元胞自动机与有限元法相结合开发的组织模拟软件CAFE，模拟了DD5高温合金试棒组织形貌，通过实验方法，得到试棒宏观组织形貌，与模拟结果相比较分析了模拟结果中叶缘处缺陷的存在机理，提出了叶片改进模型。

关键词：定向凝固 精密铸造 温度场 组织模拟