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中南大学学报（自然科学版） 2008年第2期39卷 251-255页

作者：王荣朱秀荣杨波钱学梅齐霖刘楚明中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083

对室温静液挤压ZK60变形镁合金的组织、力学性能进行研究。研究结果表明:室温静液挤压后镁合金的表面质量良好;由于加工硬化的作用,镁合金抗拉强度、屈服强度和硬度分别提高20%,60%和54%;变形过程发生了孪生动态再结晶,孪晶和二次孪晶... 详细信息

对室温静液挤压ZK60变形镁合金的组织、力学性能进行研究。研究结果表明:室温静液挤压后镁合金的表面质量良好;由于加工硬化的作用,镁合金抗拉强度、屈服强度和硬度分别提高20%,60%和54%;变形过程发生了孪生动态再结晶,孪晶和二次孪晶的产生可以阻碍裂纹扩展,镁在基面滑移与孪生的交互作用下形成微晶和孪晶位错;室温静液挤压的镁合金具有良好的金属流动性,应力分布状况亦有利于变形;采用室温静液挤压,可实现镁合金室温下大变形量的形变,是强化镁合金的有效途径之一。

关键词： ZK60镁合金静液挤压室温强化变形孪晶金属流动

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空心叶片陶瓷型芯的制备及强化工艺研究

空心叶片陶瓷型芯的制备及强化工艺研究

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作者：徐海龙哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

铸造空心叶片，关键的技术之一是制造出能形成其复杂内腔的陶瓷型芯，这关系到一个国家航空事业的整体实力。目前在世界范围来说应用最广、性价比最高的是硅基陶瓷型芯。其存在高温强度低等缺点，即必须对烧结好的陶瓷型芯进行强化处理... 详细信息

铸造空心叶片，关键的技术之一是制造出能形成其复杂内腔的陶瓷型芯，这关系到一个国家航空事业的整体实力。目前在世界范围来说应用最广、性价比最高的是硅基陶瓷型芯。其存在高温强度低等缺点，即必须对烧结好的陶瓷型芯进行强化处理，提高其抗高温蠕变能力、抗高温热变形（高温挠度）能力、提高其室温性能—抗弯强度，从而提高叶片生产合格率。本课题分为型芯的制备及强化两部分，着重研究了高温强化液浓度及最佳强化次数、室温强化液配比及强化工艺参数、高温强化与室温强化的交互影响，综合测定了型芯的性能，得出最佳的强化工艺。选择三种目数的石英玻璃粉作为基体材料，锆英粉作为矿化剂，加入一定量的增塑剂，烧结时选用工业氧化铝作为填料。通过反复实验确定最佳浆料温度、压注压力、模具温度和保压时间，得到最佳的型芯制备工艺，提高生产效率。高温强化液为硅酸乙酯水解液，通过配制6种不同浓度的强化液，分别测定不同浓度下型芯的1250℃高温挠度，得出最佳强化液浓度;在最佳浓度基础上分别浸泡1～3次，测定型芯的1250℃高温挠度及开气孔率。综合整个叶片生产流程，着重考虑开气孔率对脱芯的影响。选择环氧树脂及其固化剂聚酰胺作为室温强化剂，以丙酮作为二者的稀释剂，研究强化剂配比及强化工艺参数。研究高温强化与室温强化的交互影响时发现：高温强化主要通过影响开气孔率的大小影响室温强化效果;且只进行高温强化后型芯室温抗弯强度也有一定提高，二者综合作用;室温强化对1250℃高温挠度无影响。

关键词：陶瓷型芯性能高温强化室温强化交互影响

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氧化硅基陶瓷型芯的粒度准备及强化工艺

氧化硅基陶瓷型芯的粒度准备及强化工艺

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作者：韩向楠中南大学

学位级别：硕士

氧化硅基陶瓷型芯主要用于形成空心涡轮叶片的复杂内腔形状,对其冷却效果的改善、航空发动机推重比的提高具有非常重要的作用。它热膨胀系数小、高温性能良好、易于用碱液脱芯,在国内外被广泛应用。研究表明,氧化硅基陶瓷型芯的粉料粒... 详细信息

氧化硅基陶瓷型芯主要用于形成空心涡轮叶片的复杂内腔形状,对其冷却效果的改善、航空发动机推重比的提高具有非常重要的作用。它热膨胀系数小、高温性能良好、易于用碱液脱芯,在国内外被广泛应用。研究表明,氧化硅基陶瓷型芯的粉料粒度及强化工艺直接影响其使用性能。本文采用热压注法制备氧化硅基陶瓷型芯,以硅酸乙酯水解液对其进行高温强化,以聚酰胺、环氧树脂和丙酮的混合溶液对其进行室温强化。系统研究了型芯中微细粉含量的控制工艺,采用测定型芯的室温抗弯强度、烧成收缩、开气孔率及高温挠度等实验方法及SEM、XRD等检测手段研究了粉料粒度及强化工艺对型芯组织与性能的影响,实现了型芯粉料粒度的优化,制定出了最佳强化工艺。主要结论如下： 1.采用垂直沉降法控制型芯中微细粉（＜10μm）的含量,效果显著。沉降工艺如下：以水为沉降液,体积为180L,沉降高度为50cm, ,次添加粉料量为500g,沉降次数为4-5次。 2.粉料粒度对型芯的组织与性能具有非常重要的影响,随着粉料粒度的增大,型芯的烧成强度降低,开气孔率增大,烧成收缩减小。然而型芯开气孔率的增大,有利于其室温强化后抗弯强度的提高,开气孔率越大,抗弯强度提高的越多,反之则越少。当基体粉料粒度为：1 0μm以下占19.95%,D50≈27μm,D90≈65μm,最大粒径不超过112μm时,型芯的综合性能良好。 3.向型芯中加入适量方石英,有利于降低型芯的烧成收缩和高温挠度,从而改善型芯的高温性能。但其加入量不宜过多,否则其高低温晶型转变所引发的体积变化会在型芯中产生较多微裂纹,造成其烧成强度降低。 4.高温强化液的最佳浓度配比（体积分数）为：硅酸乙酯90%,水5%,乙醇3.5%,盐酸1.5%。随着强化次数的增加,型芯的高温挠度逐渐降低,开气孔率及室温抗弯强度也随之大幅度下降,因此在进行高温强化时,应合理控制强化次数,使型芯的室温性能和高温性能达到最优化。型芯经高温强化后,高温挠度可由3.43mm降至0.98mm,满足使用要求。 5.室温强化剂的最佳浓度配比（质量分数）为：聚酰胺/环氧树脂=0.8,丙酮为二者质量之和的60%。最佳强化工艺为：环境温度30℃,浸泡时间30min,自然风干时间12h,固化温度170℃,固化时间45min。型芯经室温强化后,抗弯强度可由34.68MPa提高至83.73Mpa。室温强化对型芯的高温性能没有任何影响。

关键词：硅基陶瓷型芯粒度室温抗弯强度高温挠度开气孔率烧成收缩高温强化室温强化

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