インベストメント鋳造の凝固技術の開発

Aug 09, 2022

1. 逐次凝固技術 いわゆる逐次凝固技術は、液体金属の熱を避けられない方向に移動させることを可能にするプロセス方法、または特定の目的のために液体金属の急速な凝固を通じて開発するためのプロセス方法です。結晶粒の(凝固)は避けられない目標に向かって停止し、最終的に双方向の結晶構造または単結晶構造を持つ鋳造物が得られます。 冷却および制御技術の継続的な改善により、熱押出の強度とターゲットの目的が絶えず改善され、固液界面の前部の液相の温度勾配が増加します。 これにより、粒子の発達の目的が向上するだけでなく、構造がより細くまっすぐになり、配向ゾーンが遅くなります。 連続凝固技術は、鍛造高温合金ガスタービンブレードの製造に広く使用されています。方向に沿って開発された構造の機械的機能が優れているため、ブレードの動作温度が大幅に向上し、航空エンジンの機能が向上します。改善されます。 逐次凝固技術の限界は、通常の逐次凝固柱状結晶翼よりも高い使用温度、熱疲労強度、クリープ強度、および耐食性を有する単結晶タービンブレードなどの単結晶鋳造品を製造することです。 この種の高温合金単結晶ブレードを航空アクチュエータに採用することで、航空アクチュエータの推力と有効性が効果的に向上し、その機能が大幅に向上しました。

2. 急速凝固技術とは、冷却条件 (103-109 K / s) の下で液体合金を固体状態に変化させるプロセスを指します。一般的なプロセス条件。 これにより、合金材料は、非常に微細な粒子 (通常 < 0.1-0.01="" um=""> またはナノメートルの粒子)、合金元素偏析の欠陥、超微細などの優れた構造と機能を持つことができます。材料の高分離、高強度、高靭性を備えた析出相。 急速凝固技術は、液体金属を一般的な結晶化プロセス(核生成と成長)から分離し、非晶質レイアウトの固体材料、つまりいわゆる金属ガラスを間接的に形成することができます。 この種のアモルファス合金は、その長距離無秩序なレイアウトと、特殊な電気、磁気、電気化学、および機械的機能のために広く使用されてきました。 例えば、トランスの死点材料、コンピュータの磁気ヘッドやコア機器の部品の材料、ファイバー溶接の材料などの制御に使用されています。注意。

3. 複合材料の調製および固化技術における別の開発は、複合材料の調製です。 いわゆる複合材料は、強化相または非金属または金属マトリックスの特殊な成分を引き付ける特別な機能を備えた材料であり、制御された凝固により、強化相は分散または望ましい方法で配置されます。 複合材料のマトリックスは、高い破壊特性と強化相の存在により、高強度、優れた高温機能、抗疲労機能など、一般的な単相構造材料とは異なる機能を発揮できます。 自己生産型複合材料を製造するための連続凝固プロセスなど、複合材料を製造するためのさまざまなプロセス方法が開発されています。 このカテゴリは、ますます広く使用されるようになります。

4.半固体鍛造 半固体金属鍛造技術は、20年以上の研究開発を経て、産業利用段階に入りました。 その理由は、液体金属の凝固プロセス中に、激しい攪拌を停止することができ(機械、電磁または他の方法を採用することができます)、一般的な鋳造によって形成されやすいデンドライト収集骨格が破壊されるためです。半固体の金属液体を製造できるように、別の粒状構造の形状を形成します。 一定の可動性があり、ダイカスト、押し出し、型鍛造などの一般的な成形技術を操作して、ブランクまたは鋳造品を成形および製造できます。 半固体金属鍛造は、従来の鍛造で発生しやすい引け穴、気孔、気孔、寸法誤差などのエラーと誤謬を克服しました。 成形温度が低い、金型の寿命が延びる、エネルギーが節約できる、生産の前提と条件が改善される、鋳造品質が向上する(気孔率が減少し、凝固が短縮される)、取り代が減少するなど、多くの利点があります。 半固体金属成形技術は、21世紀に大きな成長が見込めるニアネット成形技術の1つになるでしょう。