优化复杂超合金件中固化结构的造过程参数
Shaoli Han1,2, Heli Luo1,2, Shangping Li1,2
1High-Temperature Materials Research Institute, Central Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 13, 2025
概括
优化基超合金件包括控制固化参数. 同时的双向填充和调整温度在复杂的薄壁组件中促进均,细的等轴粒.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 金工业是一种金工业.
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 基于的超级合金的投资造往往导致不均的粒度结构.
- 复杂的几何形状和凝固过程中的热梯度导致不良的粗柱状粒.
- 控制微观结构对于超合金组件的性能至关重要.
研究的目的:
- 为了优化薄壁基超合金件的粒度结构.
- 研究造参数对谷物形态学的影响.
- 为复杂超合金组件中微结构控制提供实用方法.
主要方法:
- 使用ProCAST软件进行了细胞自动机有限元 (CAFE) 模拟.
- 在固化过程中建模温度场和谷物生长动态.
- 通过实验造验证了模拟结果.
主要成果:
- 化金属流动模式显著影响局部温度场和粒状形成.
- 同时的双向填充减少了热梯度,并促进了等轴粒.
- 降低倒和外温度,以及更高的冷却速度,精细的粒度结构和更好的均性.
结论:
- 优化的造参数,包括模具填充策略和热条件,显著提高了粒度的均性.
- 与实验验证相结合的CAFE模拟为微观结构控制提供了一个强大的工具.
- 这些发现使得复杂的超合金件的粒度结构可以得到更好的控制.
