高溫合金精密鑄造技術的應用：定向凝固技術的應用

高溫合金精密鑄造技術的應用：定向凝固技術一般包括水冷結晶快速定向凝固技術以及液態金屬冷卻定向凝固技術。目前一些技術強國主要還是應用快速定向凝固技術，本法在鑄型移出技術的基礎上，借助于冷卻處理，大大提高了溫度梯度。在性能上，定向凝固技術發展的已經很成熟了。目前，單晶高溫合金難溶元素的大量應用也帶來了結晶溫度間隔時間很長以及偏析問題更加嚴重的問題，另外定向凝固技術溫度梯度也出現了控制不利的情況。在此基礎之上，發展了LMC方法，此法利用鑄模工藝，在合金中添加一些液態金屬，這樣加工出來的合金具有對流換散熱效果顯著的優點。

在航空發動機應用方面，LMC 技術解決了定向凝固技術散熱效率低以及生產效率不高的難題。當溫度梯度在200℃/ cm時，材料一次枝晶間距可以降低到

150μm時，高溫合金鑄件更加致密，提高了性能以及加工生產效率。在零部件使用壽命以及抗疲勞強度方面也有很大程度的提升，單晶合金的持久壽命較之前提高了15%，另外一個指標抗疲勞強度也提高了20% 。

本工藝提高了單晶葉片的安*性，更為重要的是單晶合金在熱等靜壓處理時，隨著疏松彌合和致密度提高，避免形成不可修復的再結晶缺陷致使葉片報廢。自從上世紀90年代以來，工業燃氣渦輪技術更新也完善了LMC技術，滿足了大尺寸定向以及大直徑葉片的技術需求。高溫度梯度LMC定向凝固技術可以在一定程度上減少單晶雀斑的出現，進而提高了構件的屈服強度。