Väe metali jälgkoormusmeetod

Et parandada temperatuuri gradiendi suunasolidifitseerimises, arendasid teadlased kiirest jahutamismeetodist lähtuva vedel metali jahutamismeetodi. See meetod kasutab vedel metalli kasti jahutamiseks, st tõrjutatud kastid on imetletud kõrgese erituspindajaks, kõrgese kehvemispunktiga ja madalase seismispunktiga vedel metalli (peamiselt kasutatakse Sn-d) (vt joonist 1(b)), et suurendada jahutuse efektiivsust. Vedel metali jahutamismeetod võib parandada kasti jahutuskiirust ja peikide-vedeliku liidese temperatuuri gradiendi, mis võib jõuda 200 K/cm-ni ning säilitada stabiilset temperatuuri gradiendi, nii et kristallimineerimisprotsess on stabiilne, mida võib oluliselt vähendada, ja erinevate solidifitseerimispuuduste tõenäosus võib väheneda. Siiski on vedel metali jahutamismeetodil ka mõnda piirangut, näiteks: meetodile on vaja keerulist varustust, mis ei ole piisavalt lihtne praktikas; Jahutusmeedium Sn on ohtlik element, ja kui kast on imetletud madalase seismispunktiga metallina nagu Sn, on Sn-liha lihtne sisse渗neda ja saastada kasti. Viimastel aastatel on inimesed optimiseerinud protsessi kuuli valmistamise poolest ja parandanud vedel metali jahutamisprotsessi puudusi, mis on rakendatud lennukute turbiinide ühekristalli tuurblaatide tootmisele ja suurte maagaasi turbiinide ühekristalli tuurblaatide tootmisele.

Lisaks tehakse pidevalt uute meetodite uurimist, et suurendada temperatuurigradiendi, nagu näiteks: Gaasi-külmastatud suunatud solidifitseerimistechnoloogia, elektromagnetiliselt piiratud vormi suunatud solidifitseerimistechnoloogia, ülejääkmise suunatud solidifitseerimine (SDS), laser kiire solidifitseerimine (LRM), fluidiseeritud sängi kiirõhkusuunatud solidifitseerimistechnoloogia, kahepoolsed suunatud solidifitseerimistechnoloogiad (kahepoolsed solidifitseerimised, BDS) ja tipu kaevandamise suunatud solidifitseerimistechnoloogia. Kuid need uued tehnoloogiad on endiselt ebamugavad ja neid ei ole veel rakendatud gaasiturbiini lehtede suunatud solidifitseerimisel.

Väe metalitsi õhutusmeetod

Probleemide, nagu veestiku kontamineerimine vedel metali jaoks ning vedel metali jälgitava külmistamismeetodi põhjustatud veenduste kujunemise, ületamiseks arendas meie uurimisgrupp vedel metali pritsikülmistamise (LMSC) suunasolidifitseerimistehtechnoloogiat ning tööstuslikku suunasolidifitseerimise seadmet. LMSC suunasolidifitseerimise uuni konstruktsioon ja eesmärk on näidatud joonisel 2. LMSC-tehnoloogia põhineb LMC-tehnoloogial, mis asendab originaalse viisi, kus kuup ja veendut külmatakse otsestega vedel metali uputamisega pritsikülmistamise abil vedel metali abil. Tehnoloogial on omalugupidavate omadustega: tugev kaalus, ühtlane külmistamine ja hea soojusisolatsioon isolatsioonipiirkonnas ja külmistamispiirkonnas. LMSC-tehnoloogia säilitab LMC-tehnoloogia tugeva külmistamise eelised, samuti lahendab LMC-tehnoloogia nõrgusi. Vedel metali pritsikülmistamise kiiruse kontrollimise tulemusena, koos tõrjumiskiiruse korraldamisega, saab saada tulppriste või ühe kristalli struktuuriga väiksemate dendriitide vahemaaga, mis võib vähendada või isegi vältida superliitmete solidifitseerimispuudusete moodustumist. LMSC suunasolidifitseerimistehtechnoloogia on äärmiselt oluline superliitmeprojekteerimise ja -tootmise seisukohalt.