1 Razvoj zrakoplovnih plinskih turbinskih motora
Kako su se uspjeli za performanse za zrakoplov za prijevoz, vojne, proizvodne i druge svrhe povećavaju, najraniji klipni motori više nisu mogli ispunjavati potrebe leta velike brzine. Stoga, od 1950-ih, plinske turbinske motore postepeno postaju mainstream.
Godine 1928, Frank Whittle iz Velike Britanije ukazao je u svom diplomskom nivou "Budući razvoj u dizajnu aviona" dok je studirao na Vojnoj akademiji da se u toplojskom znanju u to vrijeme, budući razvoj propelerskih motora ne bi mogao prilagoditi potrebama velike visine ili brzine leta koji veću od 800km / h. Prvo je predložio koncept onoga što se sada naziva mlaznim motorom (motorni motor): komprimirani zrak dostavlja se komori za sagorijevanje (sagorijevanje) kroz tradicionalni klip, a visokotemperaturni plin izravno se koristi za propeliranje motora plus dizajn komore za izgaranje. U narednoj istraživanju napustio je ideju o korištenju teške i neefikasnog klipa i predložio se korištenjem turbine (turbine) da bi pružio komprimirani zrak komorom za izgaranje, a snaga turbine dobivena je iz izduvnog plina na visokoj temperaturi. 1930., Whittle je nanio patent, a 1937. godine razvio prvi centrifugalni turbojet motor, koji je bio zvanično korišten u zrakoplovci za plinsko turbine i da su važni simbol naučnog i tehnološkog razina i sveobuhvatne nacionalne snage.
Motori aviona mogu se podijeliti u četiri osnovne vrste prema njihovoj upotrebi i strukturnim karakteristikama: turbojet motori, turbofanski motori, turboshaft motori i turboprop motori:
Avijacijski plinski turbinski motori nazivaju se kao turbojet motori, koji su najraniji korišteni plinski turbinski motori. Iz perspektive načina generira se potisak, turbojet motori su najjednostavniji i većina direktnika. Obrazloženje se oslanja na reakcijsku silu koju generira brzi ubrizgavanje vrtloga. Međutim, brzi stihovi za vazduh oduzima puno topline i kinetičke energije istovremeno, što uzrokuje veliki gubitak energije.
Turbofan motor dijeli zrak koji teče u motor u dvije staze: unutrašnji kanal i vanjski kanal, koji povećava ukupni protok zraka i smanjuje temperaturu izduvnih protoka i brzinu unutarnjeg protoka zraka.
Turboshaft i turboprop motori ne stvaraju ubrizgavanje protoka zraka, tako da se temperatura i brzina izduva u velikoj mjeri smanjuju, termička efikasnost je relativno visoka, a stopa potrošnje goriva motora, što je pogodno za letvice. Brzina propelera uglavnom se ne mijenja, a različiti potisnici dobivaju se podešavanjem ugla sečiva.
PropFan motor je motor između turbopropa i turbofana motora. Može se podijeliti na propfan motore sa protočnim predmetima propelera i propfan motorima bez protočnih propelera. PropFan motor je najkonkurentniji novi motor za uštedu energije pogodan za podzvučni let.
Civilni zrakoplovni motori prošli su kroz više od pola stoljeća razvoja. Struktura motora evoluirala se iz ranog centrifugalnog turbinskog motora na motor s jednim rotorom, od dvobojnog turbojeta motora do malog obilaznog omjera Turbofan motora, a potom do visokog bajpažnog omjera Turbofan motor. Struktura je kontinuirano optimizirana uz ostvarivanje efikasnosti i pouzdanosti. Temperatura turbine bila je samo 1200-1300 k u prvoj generaciji turbojetskih motora u 1940-ima i 1950-ih. Povećao se za oko 200k sa svakom nadogradnjom aviona. Do 1980-ih, turbinska ulazna temperatura četvrte generacije naprednih borbenih mlaznica dostigla je 1800-2000 k [1].
Princip centrifugalnog kompresora zraka je da rotor vozi plin za rotiranje velikom brzinom, tako da plin stvara centrifugalnu silu. Zbog ekspanzijskog tlaka plina u rotoru, brzina protoka i pritisak plina nakon prolaska prometnika se povećavaju, a komprimirani zrak se neprekidno proizvodi. Ima kratku aksijalnu dimenziju i visoki jednostepeni odnos tlaka. AxialFlow kompresor zraka je kompresor u kojem protok zraka u osnovi teče paralelno sa osi rotirajućeg rotora. Aksijalni kompresor protoka sastoji se od više faza, svaka faza sadrži niz lopatica rotora i kasniji red noževa statora. Rotor su radne noževe i točak, a stator je vodič. Zrak se prvo ubrzava noževima rotora, usporene i komprimirane u kanalu noža statora i ponavljaju se u višestepenim lopaticama dok ukupni odnos tlaka ne dosegne potrebnu razinu. Kompresor za aksijalni protok ima mali prečnik, koji je prikladan za višestepeni tandem za postizanje većeg omjera tlaka.
Turbofan motori obično koriste omjer obilaznice, omjer tlaka motora, temperaturu ulaza turbine i omjer tlaka ventilatora kao dizajnerski parametri:
Očipi (BPR): Omjer mase plina koji prolazi kroz izlazni kanal do mase plina koji teče kroz unutrašnje kanale u motoru. Rotor na prednjoj strani turbojet motora obično se naziva kompresor niskog pritiska, a rotor na prednjoj strani turbofan motora obično se naziva ventilator. Plin pod pritiskom koji prolazi kroz kompresor niskog pritiska prolazi kroz sve dijelove motora za turbojet; Gas koji prolazi kroz ventilator podijeljen je u unutarnji i vanjski kanal. Od pojave turbofanskih motora, BPR se povećava, a ovaj trend je posebno vidljiv u državnim turbofanskim motorima.
Omjer tlaka motora (EPR): omjer ukupnog tlaka na utičnicu mlaznice do ukupnog pritiska na ulaznom kompresoru.
Ulazni ulaz turbine: Temperatura komore za sagorijevanje Ispuši se kada uđe u turbinu.
Koeficijent kompresije navijača: također se naziva kao omjer kompresije, odnos tlaka plina na utičnicu kompresora do tlaka plina na ulazu.
Dvije efikasnosti:
Toplinska efikasnost: Mjera koliko efikasno motor pretvara toplinsku energiju generiranom izgaranjem u mehaničku energiju.
Pogolska efikasnost: mjera udjela mehaničke energije koju generira motor koji se koristi za pokretanje zrakoplova.
第一篇结束
2 razvoja turbinskog oštrica
Iterativni razvoj
Uzimajući turbofan motor kao primjer, vrijednost lopatica čini čak 35%, a oni su kritična komponenta u proizvodnji motora aviona. U motoru je 3, 000 do 4, 000 zrakoplovne noževe, koje se mogu podijeliti u tri kategorije: noževi ventilatora, sečiva za kompresore i oštrice turbine. Vrijednost turbinskih noževa je najveća, dosegnuta 63%. Istovremeno su i oštrice s najvišom proizvodnom poteškoćom i troškovima proizvodnje u turbofanskim motorima [2].
1970-ih, Sjedinjene Države su prvo koristile PWA1422 SOLICIJALNI LIJEKOVI U Vojnim i civilnim zrakoplovima.
Nakon 1980-ih, omjer potisnog težina motora treće generacije povećan je na više od 8, a turbinske oštrice počele su koristiti prvu generaciju SX, PWA1480, Renén4, CMSX -2 i kineski DD3. Njegova nosivost temperature je 80k veća od najboljeg usmjerenog učvršćenja lijevanja visoke temperature Legura PWA1422. Prednosti. Uključen s filmskim hlađenjem jednokanalnoj šupljinom tehnologijom, radna temperatura turbinskih noževa dostiže 1600-1750 k. .
Turbofan motor četvrte generacije koristi drugu generaciju SXPWA1484, Renén5, CMSX -4 i DD6. Dodavanjem RE elemenata i višekanalnoj tehnologiji za hlađenje zraka visokog pritiska, radna temperatura turbinskih noževa dostiže 1800K {9}} k. Na 2000K i 100h trajna snaga doseže 140MPA.
Treća generacija SX razvijena je nakon što 1990-ih uključuje Renén6, CMRX -10 i DD9, koji imaju vrlo očigledne prednosti čvrstoće puzanja u SX-u druge generacije. Pod zaštitom složenih rashladnih kanala i prevlake termičke barijere, temperatura turbine može izdržati doseže 3000K. Intermetralno složeno legure korišteno u oštricama doseže 2200K, a trajna snaga 100h doseže 100MPA.
Trenutno su u razvoju Četvrta generacija SX predstavljena MC-NG [4], TMS -138, itd., I peta generacija SX predstavljaju TMS -162 itd. Radna temperatura sa visoke temperature pete generacije dostigla je 1150 stupnjeva, što je blizu teorijske granice radne temperature od 1226 stepena.
3 Izrada jedinca na bazi jednog kristala na bazi nikla
3.1 Sastav karakteristike i fazni sastav nikl-na bazi pojedinačnih kristalnih superalloja
Prema vrsti matričnih elemenata, visoke legure mogu se podijeliti na temeljenu na i kobaltu na bazi željeza, i dalje podijeliti u makrostrukture metalurgije u prahu. Legure na bazi nikla imaju bolje performanse visokog temperature od ostale dvije vrste legura visoke temperature i mogu dugo raditi u oštrim visokim temperaturnim okruženjima.
Visoke temperaturne legure sadrže najmanje 50% ni. Njihova FCC struktura čini ih vrlo kompatibilnim sa nekim legiranim elementima. Broj dodatih legiranih elemenata često prelazi 10. Čudnja dodanih legiranih elemenata klasificirana je na sljedeći način: (1) NI, CO, FE, CR, RU, RE, MO i W su prvoklasni elementi koji služe kao astenitni elementi za stabilizaciju; (2) al, TI, TA i NB imaju veći atomijski radijus koji promoviraju formiranje faza jačanja kao što su složeni NI3 (Al, Ti, TA, NB) i su drugo klase; (3) B, C i ZR su elementi treće klase. Njihova atomska veličina je mnogo manja od ni atoma niti, a lako se odvojene granicama žita faze, igrajući ulogu u jačanju graničnog zrna [14].
Faze od niklokih pojedinačnih kristalnih legura uglavnom su: faza, faza, faza, karbidna faza i topološka prepuna faza (TCP faza).
Faza: faza je faza austenita s kristalnom strukturom FCC-a, što je čvrsto rješenje koje se formira elementi poput Cr, MO, CO, W i Rješili se u niklu.
Faza: 'Faza je NI3 (AL, TI) intermetralni spoj FCC-a koji se formira kao faza padavina i održava određenu koherentnost i neusklađenost sa matričnom fazom i bogat je al, ti, ta i drugim elementima.
Karbidna faza: Počevši od druge generacije SX-a sa sjedištem u niklovima, dodaje se mala količina C, što rezultira izgledom karbida. Mala količina karbida raspršena je u matrici, što u određenoj mjeri poboljšava performanse od legure visokog temperature. Općenito je podijeljen u tri vrste: MC, M23C6 i M6C.
TCP faza: U slučaju starenja servisa, prekomjerni vatrostalni elementi kao što su CR, MO, W i ponovo promoviralo padavine TCP faze. TCP se obično formira u obliku ploče. Struktura ploče ima negativan utjecaj na duktilnost, puzanje i svojstva umora. TCP faza je jedan od izvora pukotina pukotina pukotina.
Mehanizam jačanja
Snaga nadležnika sa sjedištem nikla dolazi iz spojke višestrukih mehanizama, uključujući jačanje čvrstog rješenja, jačanje količine padavina i toplotnom tretmanu za povećanje gustoće dislokacije i razvijanje dislokalne konstrukcije za jačanje.
Čvrsto rješenje je poboljšanje osnovne čvrstoće dodavanjem različitih topivih elemenata, uključujući CR, W, CO, MO, Re i RU.
Različiti atomijski radijuri dovode do određenog stepena izobličenja atomske rešetke, koji inhibira pokret dislokacije. Čvrsto rješenje jačanje raste povećava se s povećanjem razlike u atomskoj veličini.
Jačanje čvrstog rješenja također ima učinak smanjenja energije grešaka slaganja (SFE), uglavnom inhibiraju preklopni klizanje, koji je glavni režim deformacije ne-idealnih kristala na visokim temperaturama.
Mikrostrukture atomskog klastera ili naloga kratkog dometa su još jedan mehanizam koji pomaže u jačanju putem čvrstog rješenja. Ponovni atomi u SX segregatu u pretenzivnoj stručnu regiju dislokacije na sučelju / 'sučelje, tvoreći "Cottrell atmosferu", što učinkovito sprečava da se dislokacijsko kreće i širenje dislokacije i širenje dislokacije. (Solitni atomi su koncentrirani u oblasti dislokacija ivicama, smanjujući izobličenje rešetke, tvoreći strukturu Coriolis plina i stvaranje snažnog efekta čvrstog rješenja. Povećava se sa povećanjem razlika u veličini i povećanju razlika veličine)
Re, W, MO, RU, CR i CO efikasno ojačavaju fazu. Čvrsto rešenje jačanje matrice igra izuzetno važnu ulogu u čvrstoći puzanja niklovanih legura visokih temperatura.
Načinak očvršćivanju oborina utječe jačine frakcije i veličine "faze". Svrha optimizacije sastava od legura visoke temperature uglavnom je povećati količinu frakcije "faze i poboljšanja mehaničkih svojstava. SX visoke temperature mogu sadržavati 65% {3}}% faze, što rezultira dobrim čvrstoćom puzanja. To predstavlja korisnu maksimalnu vrijednost jačanja efekta / 'sučelja, a daljnje povećanje dovest će do značajnog smanjenja snage. Čvrsta čvrstoća od legura visoke temperature sa visokim frakcijom volumena faze utječe veličine "fazne čestica. Kada je "veličina faze male, dislokacije teže popetih oko njega, što rezultira smanjenjem čvrstoće puzanja. Kada su dislokacije prisiljene da reže 'fazu, jačina puzanja dostiže svoj maksimum. Kako su "fazne čestice povećavaju veličinu, dislokacije obično savijaju između njih, što rezultira smanjenjem čvrstoće puzanja [14].
Postoje tri glavne mehanizme za jačanje padavina:
Jačanje neusklađenosti rešetki: 'Faza se raspršuje i taloži u faznoj matrici na koherentan način. Obje su FCC konstrukcije. Nesmržnuštvo rešetke odražava stabilnost i stanje stresa koherentnog sučelja između dvije faze. Najbolji je slučaj da matrica i taložena faza imaju istu kristalnu strukturu i rešetke iste parametre iste geometrije, tako da se u fazi mogu popuniti više taloženih faza. Raspon neusklađenosti niklokinih legura sa visokim temperaturama iznosi 01%. Re i RU očito su odvojeni fazom. Povećanje RE i RE povećava neusklađenost rešetke.
Naređenje: Rezanje dislokacije uzrokovat će poremećaj između matrice i taložene faze, zahtijevajući više energije
Obilazni mehanizam za dislokaciju: nazvan Orowan mehanizam (Orowan Bowing), to je mehanizam za jačanje u kojem je taložena faza u metalnoj matrici ometa dislokacija u pokretu. Osnovni princip: Kada se kretanje dislokacija naiđe na česticu, ne može proći kroz, što je rezultiralo zaobilaznim ponašanjem, rastom linije dislokacije, a potrebna pokretanja pokretanja, što rezultira jačanjem učinka.
3.3 Razvoj metoda lijevanja od legure visoke temperature
Najranija legura koja se koristi u visokim temperaturnim okruženjima može se pratiti na izum nichrome 1906. godine. Pojava turbo kompresora i motora za plinsku turbinu stimulišu značajan razvoj legura visokih temperatura. Oštrice prve generacije motora za plinske turbine proizvedeni su ekstrudiranjem i kovanjem, što je očito imalo ograničenja vremena. Trenutno su visokotemperaturne turbine turbine uglavnom izrađuju ulaganjem, posebno usmjerenom učvršćivanju (DS). DS metoda je prvi put izumio Vernzider tim Pratt & Whitney u Sjedinjenim Državama 1970-ih [3]. U decenijama razvoja, preferirani materijal za turbinske oštrice promijenio se iz Equiaxed kristala na columnar kristale, a zatim optimizirani za pojedinačni kristalni materijali sa visokim temperaturama.
DS tehnologija koristi se za proizvodnju core kre legure SX komponenti, što značajno poboljšava otpornost na duktilnost i toplotnu udarcu od legura visokih temperatura. DS tehnologija osigurava da proizvedeni kolumnarski kristali imaju [001] orijentaciju, koja je paralelna s glavnim stresom o osovima dijela, a ne nasumičnu kristalnu orijentaciju. U principu, DS treba osigurati da se očvršćavanje rastopljenog metala u livenju vrši s metalom za tekućinu u samo učvršćenom stanju.
Livenje kolumnarskih kristala mora ispuniti dva uvjeta: (1) jednosmjerna toplotna toplina osigurava da se čvrsto tekuće sučelje na točki rasta zrnca kreće u jednom smjeru; (2) Ne smije biti nukleacije ispred pokretnog smjera čvrstog tečnog sučelja.
Budući da se prelom oštrice događa u visokoj temperaturi slabe strukture granice zrna, kako bi se uklonila granica zrna, tijekom postupka učvršćenja "selektor za selektor zrna". Veličina presjeka ove strukture je blizu veličine zrna, tako da samo jedna optimalno odrasla zrno ulazi u kalupsku šupljinu livenja, a zatim nastavlja rasti u obliku jednog kristala sve dok se čitava oštrica ne sastoji od samo jednog zrna.
Kristalni selektor može se podijeliti u dva dijela: početni blok i spirala:
Na početku DS procesa zrna počinju u jezgri na dnu početnog bloka. U ranoj fazi rasta zrna, broj je velik, veličina je mala, a orijentaciona razlika je velika. Konkurentno ponašanje rasta između žitarica dominira, a efekt geometrijskog blokiranja bočnog zida je slab. U ovom trenutku, orijentacijski optimizacija je očigledan; Kada se povećava visina žitarica u startnom bloku, broj žitarica opada, veličina se povećava, a orijentacija je blizu. Konkurentno ponašanje rasta između zrna opada, a geometrijski efekt blokiranja bočnog zida dominira, osiguravajući da se kristalni smjer može kontinuirano optimizirati, ali efekt optimizacije orijentacije je oslabljen. Smanjenjem radijusa početnog bloka i povećanje visine startnog bloka, orijentacija žitarica ulaze u spiralnu odjeljku može se učinkovito optimizirati. Međutim, povećava duljinu početnog bloka skratit će efektivni prostor za rast lijevanja i dao vam proizvod proizvodnje i troškove pripreme. Stoga je potrebno razumno dizajnirati geometrijsku strukturu supstrata.
Glavna funkcija spirale je efikasno odabrati pojedinačne kristale, a mogućnost optimizacije orijentacije zrna je slaba. Kada se DS proces provodi u spiralu, zakrivljeni kanal pruža prostor za rast dendriti grana, a sekundarni dendrita zrna unaprijed u smjeru linije likvida. Zbirci imaju snažan bočni razvojni trend, a orijentacija žitarica je u fluktuiranom stanju, sa slabom učinkom optimizacije. Stoga se izbor žitarica u spiralu uglavnom ovisi o geometrijskoj prednosti, konkurentnoj prednost rasta i prostornim širenjem zrna u spiralnom segmentu [7], a ne u prednosti preferirane orijentacije žitarica, koji ima jaku slučajnost [6]. Stoga je glavni razlog neuspjeha kristalnog odabira taj da spiral ne igra ulogu pojedinačnog kristalnog odabira. Povećanjem vanjskog promjera spirale, smanjujući visinu, promjer spiralne površine i smanjujući početni ugao, efekt odabira kristala može se značajno poboljšati.
Priprema šupljih kristalnih turbina turbine zahtijeva više od desetaka koraka (glavna legurna topionica, priprema od kristalne membrane, kompleksna konfiguracija keramička jezgra, rastopljenje, učvršćivanje, toplotna obrada, priprema za površinu, itd.). Kompleksni proces je sklon raznim nedostacima, poput lutalice, pege, granica malih ugaonih zrna, kristala za pruge, orijentacijsko odstupanje, rekristallizacija, veliki ugaoni granični granirani i kristalni neuspjeh za odabir.
第2篇结束
4 Formiranje oštećenja u DS procesu
Kako se struktura naprednih turbinskih noževa postaje složenija i veća u veličini, raznovrsni zrno, freckele, rezistalcijske kristale, rekristallizacija, rekristallizacija, i kristalni kvar za selekciju i kristalni prenos kristala. Livenje turbinskih noževa u obliku pojedinačnih kristala značajan je izazov za livere.
Problemi koji postoje u jednoj kristalno turbinskim noževima uglavnom su koncentrirani u procesu rasta, koji je usko povezan sa strukturom i procesom rasta pojedinačnih kristalnih turbinskih noževa. Prvo je tanak turbinskog oštrica tanak, tenon je gust i veliki, u poprečnom sekcijskom obliku je varijabla, a unutrašnjost su u krupnim i varijabilnim promenama rasta i drastične promjene u stopama rasta, a odstupanje od dendrita i orijentacije i orijentacije i izazivaju orijentaciju i pointiju Defekti. Ozbiljnije, povećanje veličine turbinske oštrice produžit će put rasta jednog kristala, posebno na krajnjem kraju ploče za hlađenje vode. U kasnijoj fazi jednog kristalnog rasta, gradijent temperature naglo se smanjuje povećanjem udaljenosti, što uzrokuje da se dendriti rastu rast i povećavanje tendencija oštećenja učvršćenju [6].
Lutaj žitarica
Zarobljeni kristali odnose se na amorfne regije između granica žita ili kristala formiranih dva ili više kristala preplitanja, sudara ili rastu u materijalu. U rubovi pločice sečive s SX turbinom, presjek livenje doživjet će nagle promjene geometrijske veličine, a raspodjela temperature u ovom području je vrlo složena; Tokom učvršćivanja oštrice, podhlađivanje legure na rubu kastinga prelazi kritični nukleacijski podhlad legure, što rezultira heterogenim nukleacijom nečistoća na rubu livenja, formirajući kristale za rezanje ivica [9].
Prethodne studije su pokazale da je po veličini rubne ploče male, dendriti višeg reda originalnih zrna koji rastu u rubnu ploču, a ne formiraju se kristal za vitrine. Kako se veličina rubne ploče povećava, veliki broj kristala sitnih vitra prelazi na unutrašnjim uglovima rubne ploče, a nekoliko kristala zagrijavanja raste u rubnu ploču u obliku dendriti, suzbijajući originalne žitarice u sredini rubne ploče [6]. Kako se veličina rubne ploče i dalje povećava, postoji velika podhladnjaka na rubu rubne ploče, legurna tekućina se brzo učvršćuje, a stvara se veliki stres za skupljanje strijelosti; Rasprostranjenost topline prijelazne prelazni prostor je loš, podhlađenje je mali, a generirani dendriti su polomljeni stres za skupljanje, formirajući kristale za stamp koji rastu prema sredini rubne ploče [9]. Prema eksperimentalnoj istraživanju, smanjenje visine platforme, povećanja dužine platforme, vanjsku stranu platforme i legura sa visokim sadržajem vatrostalnih elemenata (re, w, ta, hf) sve povećavaju tendenciju formiranja kristala nečistoće [10].
Formiranje kristala nečistoće na rubnoj ploči može se kontrolirati optimizacijom postupka učvršćivanja (smanjujući učvršćivanje), lokalni tretman obloge (premaz s termičkim otpornošću materijala) i dodavanjem sustava sjeme.
Fzakleti
U kasnijoj fazi rasta pojedinačnih kristalnih lopatica, posebno na udaljenosti od vodene rashladne ploče, lako je formirati neku lanac, finu izjednačenu zrna paralelno s režijom kristalnog rasta. Budući da se kvar za makroskopsku koroziju pokazuje očigledne mrlje, to se naziva pjege ili lanci za grebene. Trenutno, struktura turbinskih noža teži da bude komplicirana, a sadržaj elemenata legure visokog taljenja u leguru i dalje se povećava, što dovodi do povećanja tendencija formiranja pege.
Mehanizam formiranja pecka uglavnom uzrokuje konvekciju legure tečnosti uzrokovane rastvorom segregacije tokom učvršćivanja, a također je povezana sa spajanjem sekundarnih dendriti i odstupanja primarnih dendriti. U DS procesu, W i Re su obogaćeni na dendritno stabljiku, a Al i TA obogaćeni su u leguru tekućinu između dendriti. Postoji razlika gustoće između prvog i potonjeg. Kako se kašana zona očvršćuje, razlika između gustoće legure tečnosti u gljiva zoni i gustoće tečnosti na prednjim učvršćivanjem. Distribucija gustoće teške gornje i svjetlosne dna uzrokuje da se legura tečnost u gljiva zoni podliježe uzlaznoj plovnosti. Kada se prekorače viskozan otpor legure u gnojnoj zoni, legura tečnost u jaščljivoj zoni bit će se u suprotnosti između dendriti i formirati konvektorski kanal određene širine u gnojskoj zoni. Protok ove legure tečnosti će se rastopiti ili prekršiti dendriti kako bi formirali dendritne fragmente. Ako ovi fragmenti za dendrit nemaju vremena da izlaze iz kanala sa legurom tekućinom i ostanu na kanalu, oni će formirati mrlje na površini za livenje dok kanal učvršćuje [11].
Povećavanje sadržaja komponenti za ta i al legure i smanjenje sadržaja w i ree može vam pomoći u smanjenju tendencija fraketa freckle. U DS procesu, povećavajući brzinu povlačenja i povećavanje gradijenta temperature može smanjiti tendenciju formiranja pege. Vibracija može značajno oslabiti konvekciju tečnosti tokom usmjerenog učvršćivanja, čime se smanji tendencija formiranja pege.
Granica niskog ugla zrna
Formiranje granica niskog ugla povezano je sa orijentacijskim odstupanjem dendriti uzrokovanih dendriti deformacijom: (1) termomehanički stres generiran oborinom "fazom tokom rasta ustaljenog državnog rasta; (2) opstrukcija i ekstruzija školjke kalupa uzrokuju stres za skupljanje u dendritima; (3) Soširanje konvekcije uzrokovano neujednačenim temperaturnim poljem u gnojnoj zoni i asimetričnoj sili na dendritima dovode do plastične deformacije dendritima, koje pokreću kumulativne promjene dendritne orijentacije. Granica nisko uglata formirana je na spoju odbijenog dendriti i originalnog dendriti ne-odbijanja.
Kada se učvršćuje velikog kristalnog oštrice, teško je za S / L sučelje održavati ravnarno stanje (konkavno kada je brzina povlačenja visoka i konveksna kada je brzina povlačenja niska). Smjer temperature gradijenta ne-ravne S / L se sučelje ne podudara s aksijalnim smjerom uzorka. Sve fluktuacije u procesu učvršćivanja mogu prouzrokovati promjene orijentacije, čime se formira granice nisko uglata zrna. Te fluktuacije mogu uzrokovati rasti u neprekidnoj stanju tijekom procesa rasta iz zona ekspanzije do tijela za oštrice, što je rezultiralo uglom granice nisko uglata tijela za zrno kostopa uglavnom koncentriranog u rasponu od 2 stepena {{6} stupnjeva. To se određuje sa solidacijskim svojstvima legure, a teško je pronaći razuman način da ga izbjegnete [12].
Broj granica sitnog ugla u zoni proširenja značajno je niži od onog u tijelu sečiva, a miroientacijski ugao je također mnogo manji, ali je uporediv, ali uglovi za miroientacijske uglove manjim od 2 stepena u produžnom području, što ukazuje na to da imaju uporedive sposobnosti za proizvodnju malih nepomičnih. To je zato što je proširenja zona u ranim fazama pojedinačnog kristalnog rasta, a većina dendriti pokazuju rast ustaljenog državnog, dok je broj dendriti u stabilnom rastu nastavnog rasta u produžnom području i tijela za produžetak.
Prugasti kristal
Navedeni kristali su vrsta uskog linearnog oštećenja na površini livenje, uglavnom se javljaju na gornjem dijelu sečive livenja. Oni su uglavnom širine oko 1 mm i dugih nekoliko desetina mm, s prepoznatljivim početnim položajem. Oni uglavnom ne nestaju nakon što raste na nekoliko centimetara, ali oni se mogu i širinom oštricom proširiti i na čitavo sečivo, razvijati iz linearnog oštećenja do trodimenzionalnog velikog oštećenja i pretvorivanje u razni kristalni kvar. Smjer kristala pruge uvijek je u osnovi u skladu s smjerom rasta dendriti na toj lokaciji.
Pojava kristala na prugama nastala je zbog činjenice da je glavno deblo jednog dendrita na površini livenja na površini u jaščljivoj zoni, ali zavaren je zaostalom tekućinom, pokazujući očito polazište. Glavni razlog ovog suza je taj što je dendritno skupljanje uzrokovano adhezijom ljuske teško ometane ili je dendritna snaga teško oštećena zbog rezanja inkluzije. Torn dendrit će proći određeni stupanj cjelokupnog otklona, formirajući uski zrn ograđeni granica zrna male ugla na strukturi matrice [12].
Rekristalizacija
SX se uglavnom sastoji od faze i faze u obliku eutektičke kombinacije. Kada je lokalna energija visoka zbog koncentracije stresa deformacije u lokalnom području površine, a zatim kada dostigne određenu temperaturu u naknadnom zagrijavanju, "faza se otopi u jednoj kristalnoj legura. Nakon raspuštanja, vrlo je lako formirati staničnu strukturu u području faznog raspuštanja. Površinska rekristalizacija SX prvo počinje u dendritnom prostoru površine. Početna organizacija je ćelijska. Tada zrna počinju postepeno rasti u područje eutektičke faze / 'koje sadrži grubu fazu. Rast rekristaliziranih zrna popraćen je čistom sučeljem između 'kristalnih žitarica i matrice [13]. Važan uvjet za formiranje rekristaliziranih zrna: raspuštanje livene faze.
