高温合金精密铸造技术的应用：定向凝固技术的应用

高温合金精密铸造技术的应用：定向凝固技术一般包括水冷结晶快速定向凝固技术以及液态金属冷却定向凝固技术。目前一些技术强国主要还是应用快速定向凝固技术，本法在铸型移出技术的基础上，借助于冷却处理，大大提高了温度梯度。在性能上，定向凝固技术发展的已经很成熟了。目前，单晶高温合金难溶元素的大量应用也带来了结晶温度间隔时间很长以及偏析问题更加严重的问题，另外定向凝固技术温度梯度也出现了控制不利的情况。在此基础之上，发展了LMC方法，此法利用铸模工艺，在合金中添加一些液态金属，这样加工出来的合金具有对流换散热效果显著的优点。

在航空发动机应用方面，LMC 技术解决了定向凝固技术散热效率低以及生产效率不高的难题。当温度梯度在200℃/ cm时，材料一次枝晶间距可以降低到

150μm时，高温合金铸件更加致密，提高了性能以及加工生产效率。在零部件使用寿命以及抗疲劳强度方面也有很大程度的提升，单晶合金的持久寿命较之前提高了15%，另外一个指标抗疲劳强度也提高了20% 。

本工艺提高了单晶叶片的安*性，更为重要的是单晶合金在热等静压处理时，随着疏松弥合和致密度提高，避免形成不可修复的再结晶缺陷致使叶片报废。自从上世纪90年代以来，工业燃气涡轮技术更新也完善了LMC技术，满足了大尺寸定向以及大直径叶片的技术需求。高温度梯度LMC定向凝固技术可以在一定程度上减少单晶雀斑的出现，进而提高了构件的屈服强度。