y-TiAl 增压涡轮近净形铸造过程实验研究 - 中国国际铸造网.PDF

第 卷 第 期 !#$ % ’ ($ ) % ) 稀有金属材料与工程 0110 年 1 月 2324 54637 536428379 3(: 4(;8(4428(; *+,-./ 0110 !!%’( 增压涡轮近净形铸造过程实验研究 0 0 0 0 梁作俭 ，许庆彦 ，李俊涛 ，李世琼 ，张 继 ，柳百成 ，仲增墉 清华大学，北京 111C@ A 0 北京钢铁研究总院，北京 111CA 摘 要：!6F3# 金属间化合物的成形工艺是材料成形领域的前沿领域和研究热点。本研究采用水冷铜坩埚真空感应凝壳 技术和熔模型壳离心浇注的铸造方法制备 !6F3# 增压涡轮，通过改善冒口工艺获得了健全的 !6F3# 涡轮铸件，分析了 !6F3# 增压涡轮的凝固过程和收缩缺陷产生原因。结果表明，增大冒口与铸件的模数之差以及冒口与铸件的体积之比有 利于减少及消除涡轮铸件的收缩缺陷。为给数值模拟研究提供热物性参数，针对涡轮铸件用钛铝合金，实验测试了合金 的热膨胀系数、比热和热导率等物性参数，其与温度的关系分别为： 0 ； # U C$ 1B ) V 1$ 11= % W 0$ ?=B ? # W B $% U 0 0 % ； 。 BBC$ 0C )C W 1$ 1 % V $ ? 1) # W @ # U ?$ C00 )0 W 1$ 10= C V B$ ) @ ?= # W ) W %$ 0 1 ?B # W C 关键词：!6F3# ；熔模铸造；增压涡轮；收缩缺陷；物性参数 中图法分类号：6;0?0 文献标识码：3 文章编号： 110C)X 0110 A 1)1%)%1) 物性参数。 ! 引 言 # 实验方法 钛铝金属间化合物，其原子呈长程有序排列，原 子间金属键及共价键共存，兼具金属的良好塑性和陶 #$ ! 涡轮铸件成形方法 瓷的高温强度，同时具有优越的抗氧化腐蚀性能和较 !6F3# 金属间化合物熔点高，熔体化学性质活 低的密度，是一类具有重要应用前景的高温结构材 泼，密度低，流动性差，且增压涡轮部件尺寸小，内部 Q R ) （ ） 料 。钛铝金属间化合物基高温合金在航空、航天 为双层反向叶片结构，叶片壁厚度极薄 $ 0 DD ，所 和核能等尖端技术领域以及国防军工等工业中的应 以对于 !6F3# 金属间化合物的熔炼方法有严格要 用越来越广泛，如航空发动机压气机、燃气轮机的涡 求，必须采用特