利用落管研究微重力条件下镍基单晶高温合金凝固组织及缺陷形成机理

项目名称： 利用落管研究微重力条件下镍基单晶高温合金凝固组织及缺陷形成机理

项目编号： No.51171196

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 罗兴宏

作者单位： 中国科学院金属研究所

项目金额： 60万元

中文摘要： 镍基单晶高温合金是先进航空航天发动机和燃气涡轮发动机关键材料，其合金元素种类多、含量高，定向凝固制备时极易发生成分偏析，导致析出强化相分布不均匀、枝晶间缩孔、杂晶、雀斑和凝固裂纹等缺陷，从而严重影响合金性能。研究表明重力对合金凝固过程与缺陷形成有重要影响，但在常规地面条件下难以清晰揭示凝固过程中的重力效应及其作用规律。而在微重力环境中，重力对熔体的作用以及对凝固过程的影响大大降低。故此，本项目拟利用50 米落管形成的微重力效应，研究镍基单晶高温合金在重力和微重力环境下枝晶生长形貌和特征参数的差异以及成分偏析和缺陷形成的异同，揭示重力对枝晶生长过程和成分偏析等现象的影响及其在凝固缺陷形成中的作用。本项目研究不仅将揭示重力在合金凝固生长过程的具体影响和作用机制，还将展示合金在微重力条件下的凝固特点和固有属性，对制备大尺寸高质量的镍基单晶高温合金，防止凝固缺陷的形成具有重要的理论意义和应用价值。

中文关键词： 镍基高温合金；单晶；凝固；微重力；落管

英文摘要：

英文关键词： nickel-base superalloy；single crystal；solidification；microgravity；drop tube