C对一种镍基高温合金与陶瓷型壳界面反应及润湿性的影响

发布时间：2018-03-02 03:05

  本文关键词： 高温合金 陶瓷型壳 界面反应 润湿性 活度 C　出处：《金属学报》2015年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用座滴法研究了C对一种高温合金与陶瓷型壳的界面反应及润湿性的影响.通过SEM和EPMA研究了合金与陶瓷型壳的界面组织形貌及反应区元素分布.利用Thermo-Calc软件计算了合金熔体中C,Cr和Al的活度,分析了C含量对合金熔体中C,Cr和Al的活度的影响.探讨了合金/陶瓷界面反应与润湿性的关系.结果表明,合金中C含量高于0.1%时,C的活度明显增大,合金熔体与陶瓷型壳发生界面反应,合金熔体/陶瓷体系由非反应润湿变为反应润湿,合金表面产生黏砂层且合金中Cr和Al扩散到陶瓷表面.
[Abstract]:The effect of C on the interfacial reaction and wettability of a kind of superalloy and ceramic mold shell was studied by drop drop method. The morphology of interface structure and the distribution of elements in the reaction zone between the alloy and ceramic shell were studied by SEM and EPMA. The distribution of elements in the reaction zone was studied by Thermo-Calc software. The activities of Cr and Al in alloy melt were calculated. The effect of C content on the activity of Cr and Al in alloy melt was analyzed. The relationship between the interfacial reaction of alloy and ceramics and wettability was discussed. The results showed that the activity of C increased obviously when the content of C in alloy was higher than 0.1. The interfacial reaction between alloy melt and ceramic shell occurs, the melt / ceramic system changes from non-reactive wetting to reactive wetting, the clay sand layer is formed on the alloy surface and Cr and Al in the alloy diffuse to the ceramic surface.
【作者单位】： 中国科学院金属研究所;沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金项目51271186,51331005和11332010 国家高技术研究发展计划项目2014AA041701资助~~
【分类号】：TG214;TG132.3

【参考文献】

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1 ;Effects of Rhenium on Creep Rupture Life of a Single Crystal Superalloys[J];Journal of Materials Science & Technology;1999年01期

2 И.М.吉莫尼斯;Ю.Ф.卡尔波维奇;Γ.М.格烈热尔;郝应其;;定向结晶时陶瓷与熔融合金的相互作用[J];航空材料学报;1991年S1期

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8 ;Directional Solidification Assisted by Liquid Metal Cooling[J];Journal of Materials Science & Technology;2007年03期

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本文编号：1554731