1、材料制備新技術(shù)試題名詞解釋 （15分）亞穩(wěn)相：亞穩(wěn)相是指在相空間中于一定的溫度、壓力、成分等狀態(tài)條件下吉布斯自由能比穩(wěn)定相或平衡相高的相，粉末注射成型：是傳統(tǒng)粉末冶金工藝與現(xiàn)代塑料注射成形工藝相結(jié)合而形成的一門新型 近凈形成形技術(shù)。它利用模具注射成型并通過(guò)燒結(jié)快速制造高密度、高精度、三維復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)零件。結(jié)構(gòu)馳豫：在低于玻璃轉(zhuǎn)化溫度 Tg和晶化溫度Tc的較低溫度下退火時(shí)，合金內(nèi)部原 子的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生較小的變化，從而增加密度，減小應(yīng)力，降低能量，使金屬玻璃的結(jié)構(gòu)逐步接近于有序度較高的“理想玻璃”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)變化稱為結(jié)構(gòu)弛豫。螺桿背壓：在進(jìn)入下一次注射前， 螺桿將通過(guò)旋轉(zhuǎn)把熔融物料輸送到料筒的

2、前部加以儲(chǔ)備，此時(shí)，螺桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊將被輸送到料筒前部的物料產(chǎn)生的反壓力而后退。為了調(diào)整和擰制螺桿后退的方式，可在螺桿上加上一定的和熔融物料相反的壓力，這就是螺桿背壓。牛頓冷卻：熔體與模面的熱接觸較差，熔體與冷模之間的界面熱阻較大，同時(shí)熔體層厚度較小，熔體內(nèi)部沿?zé)崃鞣较虻臏囟忍荻纫埠苄。虼巳垠w在凝固前和凝固時(shí)的傳熱主要由熔體與冷模之間的界面熱傳遞控制。填空題：（25分）1、材料加工技術(shù)的主要發(fā)展方向是向短流程、設(shè)計(jì)制備與成型加工一體化、先進(jìn)制備加工 技術(shù)和發(fā)展新材料。2、基本材料的制備方法有液態(tài)成型、固態(tài)成型和各類加工。3、晶態(tài)金屬的凝固屬于一級(jí)相變，包括形核與長(zhǎng)大二個(gè)階段的漸變過(guò)程。4、粉

3、末注射成型包括喂料制備、注射成形、脫脂和燒結(jié)四個(gè)基本過(guò)程5、快速凝固設(shè)備與常規(guī)鑄造工藝比較，熔化裝置相當(dāng)于冶煉爐，冷卻裝置相當(dāng)于鑄模。還包括常規(guī)鑄造設(shè)備所沒(méi)有的、特殊的分離裝置，如單輥法中的輥輪。_6、快速凝固設(shè)備中的核心是分離裝置，其作用是在時(shí)間和空間上分割熔體，避免大量熔化潛熱的集中釋放，改善熔體與冷卻介質(zhì)的熱接觸狀況。7、非晶凝固屬于二級(jí)相變，晶體凝固屬于一級(jí)相變。8、 金屬玻璃的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不僅包括溫度達(dá)到工c以上時(shí)發(fā)生的晶化， 還包括低溫加熱時(shí)發(fā)生 的結(jié)構(gòu)弛豫。9、粉末注射成型中的金屬粉末可用氧化還原法、霧化法、化學(xué)沉積法以及粉碎研磨法等方 法制備。問(wèn)答題：（40分）1、試比較連續(xù)鑄軋

4、和連鑄連軋二種加工方法的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。2、某零件有二種成型方法可選擇，一種方法是先通過(guò)液態(tài)成型后再固態(tài)成型方法加工而 成，另一種方法是液態(tài)成型。試分析這二種方法加工的零件各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。3、金屬粉末注射成型相比與傳統(tǒng)金屬加工技術(shù)（如模壓、鑄造）有什么特點(diǎn)PIM是塑料成型工藝學(xué)、高分子化學(xué)、粉末冶金工藝學(xué)和金屬材料學(xué)等多學(xué)科交叉復(fù)合 的產(chǎn)物。粉末注射成形特點(diǎn)，一是粉末注射成形過(guò)程中，粉末均勻填充模腔成形，模腔內(nèi)各點(diǎn)壓力一致，消除了傳統(tǒng)粉末冶金壓制成形方法不可避免的沿壓制方向的密度梯度問(wèn)題，能在一定程度上克服傳統(tǒng)粉 末冶金產(chǎn)品存在的密度、 組織、 性能不均勻的現(xiàn)象。與精密鑄造技術(shù)相比， 金屬粉末

5、注射成 形技術(shù)在提高零件精度，避免鑄造的成分偏析等問(wèn)題的同時(shí)，大大提高了生產(chǎn)效率。二是用注塑機(jī)注射成型， 能制造傳統(tǒng)工藝不能制造的復(fù)雜零部件。 傳統(tǒng)粉末成形是在外 加壓力作用下， 把粉末加入壓模內(nèi)壓成生坯， 然后燒結(jié)成產(chǎn)品， 金屬或其他類型粉末通過(guò)顆 粒重排、塑性流動(dòng)而得到致密化。由于粉末的流動(dòng)性較液體差，一些具有外部切槽、橫孔、 盲孔、外螺紋、凹臺(tái)、表面滾花等形狀的零部件，難以一次成形。 PIM 通過(guò)采用一定比例的 高分子聚合物黏結(jié)劑與制備零件需要的金屬粉末、 陶瓷或者其他材料的粉末制成具有良好流 動(dòng)性的均勻混料， 能夠像塑料制品注射成形一樣成形復(fù)雜形狀的零部件， 再經(jīng)脫脂、 燒結(jié)得 到最終

6、需要的產(chǎn)品，如外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉孔與盲孔，凹臺(tái)與鍵銷、加強(qiáng) 筋板、表面滾花等，這類零件都是無(wú)法用常規(guī)粉末冶金方法得到的。三是可根據(jù)零件性能要求進(jìn)行大范圍的成分設(shè)計(jì)， 只要這種材料能被制得細(xì)粉， 而且可 以事先不同材料零部件一體化， PIM 可以制取微觀復(fù)合材料或宏觀復(fù)合材料的零件， 以充分 發(fā)揮不同材料的優(yōu)異性能，適應(yīng)性廣，生產(chǎn)成本低。四是適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。 PIM 具有一些生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)， 可方便地采用一模多腔模具， 成 形效率高，模具使用壽命長(zhǎng)(磨損小) ，更換調(diào)整模具方便快捷，產(chǎn)品轉(zhuǎn)向快，新產(chǎn)品從設(shè) 計(jì)到投產(chǎn)時(shí)間短。該工藝技術(shù)不僅具有常規(guī)粉末冶金技術(shù)工序少、切削少或無(wú)切削、

7、高效、 經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，而且 PIM 制造的零件幾乎不再需要進(jìn)行機(jī)加工，材料的消耗少，自動(dòng)化程度 高，材料的利用率可以高達(dá) 98%以上，因此，所生產(chǎn)的復(fù)雜形狀零件高于一定數(shù)量時(shí)， PIM 就會(huì)比機(jī)加工方法更為經(jīng)濟(jì)。4、實(shí)現(xiàn)快速凝固的核心是什么？達(dá)到這一目的的方法主要有哪兩種？ 快速凝固的核心是要提高形核凝固時(shí)的過(guò)冷度， 從而提高凝固速度。 在實(shí)際凝固過(guò)程中 達(dá)到這目的的方法主要有兩種，一種可以看成是 “動(dòng)力學(xué)” 的方法，即設(shè)法提高形體 凝固時(shí)的傳熱速度從而提高凝固時(shí)的冷速， 使熔體形核時(shí)間極短， 來(lái)不及在平衡熔點(diǎn)附近凝 固而只能在遠(yuǎn)離平衡熔點(diǎn)的較低溫度凝固， 因而具有很大的凝固過(guò)冷度和凝固進(jìn)度。

8、具體實(shí) 現(xiàn)這一方法的技術(shù)稱為急冷凝固技術(shù)或熔體淬火技術(shù)。另一種力法是“靜力學(xué)”的力法，即 針對(duì)通常鑄造合金都是在非均勻形核條件下凝固， 因而使合金凝固的過(guò)冷度很小的問(wèn)題， 設(shè) 法提供近似均勻形核的條件。 在這種條件下凝固時(shí)， 盡管冷速不高但也同樣可以達(dá)到很大的 凝固過(guò)冷度。具體實(shí)現(xiàn)這種方法的技術(shù)一般稱為大過(guò)冷技術(shù)。5、非晶材料在微觀結(jié)構(gòu)上的基本特征 非晶材料在微觀結(jié)構(gòu)上具有以下三個(gè)基本特征：(1) 存在小區(qū)間內(nèi)的短程有序， 在近鄰或次近鄰原子的鍵合 ( 如配位數(shù)、 原于間距、 鍵角、 鍵長(zhǎng)等 )具有一定的規(guī)律性，但沒(méi)有任何長(zhǎng)程有序。由于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)程無(wú)序性，可以把 非晶態(tài)材料看作是均勻的各向

9、同性結(jié)構(gòu)。(2) 它的衍射花樣是由較寬的、彌散的環(huán)組成，沒(méi)有表征結(jié)晶態(tài)的任何斑條紋，用電子 顯微鏡也觀察不到晶粒邊界、晶格缺陷等形成的衍襯反差。(3) 當(dāng)溫度連續(xù)升高時(shí)，在某個(gè)很窄的溫區(qū)內(nèi)，非晶材料會(huì)發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)相變，因此 它是一類亞穩(wěn)態(tài)材料， 但亞穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變到自由能最低的平衡態(tài)必須克服一定的能量勢(shì)壘， 因此 這種亞穩(wěn)態(tài)在一定溫度范圍內(nèi)能長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。5、 金屬粉末注射成型中，引起基體樹(shù)脂降解和交聯(lián)的原因有哪些？ 聚合物在熱、力、氧、 水和輻射等外界因素的作用下，或者在成型過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生降 解的化學(xué)過(guò)程。 降解的發(fā)生可能是聚合物大分子的斷鏈； 結(jié)構(gòu)或側(cè)基的改變； 或者是它們間的綜合作用。(1

10、) 熱降解 成型中因高溫受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的降解反應(yīng)稱為熱降解。這是一種游離基鏈?zhǔn)浇饩鄯磻?yīng)，其速度隨溫度升高而加劇，首先大分子主鏈上的某些化學(xué)鏈斷裂并生長(zhǎng)初始游離基，然后通過(guò)產(chǎn)生活性中心、鏈轉(zhuǎn)移、鏈減短和鏈終止等反應(yīng).再形成不同的降解物。(2) 力降解 成型中因粉碎、高速攪拌、擠壓、注射等而受到切變和拉伸應(yīng)力，使分子鏈發(fā)生斷裂，并因此引起相對(duì)分子量降低的現(xiàn)象稱為力降解。它常常伴有熱量釋放，若不及時(shí)泄排則可能引起熱降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)分子量大，施加應(yīng)力增大都會(huì)使力降解加劇； 而成型溫度提高，添加增塑劑可減弱力降解。(3) 氧化降解常溫下絕大多數(shù)的聚合物都能和氧氣發(fā)生緩慢的作用，某些化學(xué)鍵較弱

11、的部分常常產(chǎn)生極不穩(wěn)定的過(guò)氧化結(jié)構(gòu)一易分解出游離基，從而導(dǎo)致解聚反應(yīng)，稱它為氧化降解。成型時(shí)它伴隨著熱作用而迅速地加劇，生產(chǎn)中稱之為熱氧化降解。這種熱氧化降解速度因聚合物的結(jié)構(gòu)不同而不同，例如不飽和碳鏈聚合物因主鏈上的雙鏈易氧化，它的熱氧化速度要比飽和碳鏈聚合物快得多。此外，熱氧化速度還與氧含量、 加熱溫度和時(shí)間有關(guān)，各因素增強(qiáng)都促使其加快。為此成型時(shí)須嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間，避免過(guò)熱發(fā)生氧化降解。推導(dǎo)證明題(20分)在金屬的凝固過(guò)程中， 過(guò)冷度越大，金屬越容易形核，試從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度分析 推導(dǎo)？形核的熱力學(xué)條件是指為了使形核過(guò)程能持續(xù)進(jìn)行必須具有一定的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力。假定形核凝固前后固、液相

12、的吉布斯自由能分別為 Gs, Gl，熱焓分別為Hl、Hs、熵分別為Sl。 Ss、熔體溫度為T,則凝固前后系統(tǒng)的自由能變化為G Gs Gl (Hs HJ通常忽略H、S隨熔體溫度發(fā)生的變化，G=0。因此從(1-1)式可得：T ( Ss Sl)Hm T S (1 1S Tm式中AHm是固相在平衡熔點(diǎn)的熔化潛熱。將上式代入GHm(G T)(12)則當(dāng)熔體溫度T等于固相平衡熔點(diǎn)溫度 Tm時(shí),(1-1)可得Hm T(1 3TmTm式中AT = Tm-T為熔體的過(guò)冷度。從(1-3)式可知，由于熔化潛熱AHmV 0，因此只有當(dāng) AT> 0，即在熔體溫度低于平衡熔點(diǎn)溫度時(shí)才能有AG V 0,從而使形核過(guò)程

13、具有一定的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，在上述分析中實(shí)際上假定了晶核的表面是平面，但由于實(shí)際凝固過(guò)程中晶核表面通常是曲面，這會(huì)使固相的實(shí)際熔點(diǎn)低于Tm。因此，足夠的過(guò)冷度對(duì)實(shí)際形核過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行更是不可缺少的。滿足形核的熱力學(xué)條件只是為形核過(guò)程的進(jìn)行提供了必要條件或可能性， 這種可能性要 變成現(xiàn)實(shí)還必須同時(shí)滿足形核的動(dòng)力學(xué)條件，這些條件要通過(guò)分析形核的具體過(guò)程來(lái)導(dǎo)出。假定在穩(wěn)定凝固時(shí)晶核的形狀是最簡(jiǎn)單的球形，半徑為 r。由于在晶核形成的同時(shí)晶核 與熔體之間會(huì)形成新的固液界面， 這將使系統(tǒng)增加固液界面能， 因此這時(shí)系統(tǒng)中總的能量變 化實(shí)際上為：432G - r Gv 4 r sl(1 4)3式中AGv是單

14、位體積固、液相自由能之差，OSL是單位面積固液界面能。如上所述，形核的熱力學(xué)條件要求 AGv V 0,為形核過(guò)程提供驅(qū)動(dòng)力，而 osl> 0可以看成形核的動(dòng)力學(xué)阻力。因此從能量變化的角度考慮，(1-4)式表明形核實(shí)際上是熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力AGv與動(dòng)力學(xué)阻力osl之間互相競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程。從(1-4)式可知，AG是晶核半徑r的函數(shù)，圖1-1分別示意地表示了 AG、(1-4)式中體積自由能項(xiàng)和固液界面能項(xiàng)與r的關(guān)系。從圖中可以看出，只有當(dāng)r>rc后，晶核繼續(xù)長(zhǎng)大時(shí)AG才會(huì)相應(yīng)成小，即晶核才能穩(wěn)定地長(zhǎng)大。所以、rc稱為臨界晶核半徑。2 SL可從(1-4)式用求極值的方法解出， 以求得相應(yīng)的 AG c

15、為：Gc因?yàn)樯鲜接叶烁黜?xiàng)均為正值，所以Gv然后用解出的rc代入(1-4)式，并用(1-3)式代入(1-4)式，可16 Sl 16 SlT；3 GV 3 Hm( T)2(5AGc,對(duì)合金的凝固還應(yīng)AGc> 0,通常稱為形核勢(shì)壘。因此，要使晶核能穩(wěn)定形成，熔體中還必須有足夠大小的能量起伏或漲落以便克服形核勢(shì)壘該有一定的濃度起伏以滿足晶核的成分要求。這些就是穩(wěn)態(tài)形核過(guò)程必須的動(dòng)力學(xué)條件。同 時(shí)從(1-5)式可以看出形核勢(shì)壘 A3c主要是由固液界面能 OSL產(chǎn)生的，這進(jìn)一步表明。 OSL是 形核過(guò)程中的主要阻力。 此外，從(1-5)式還可知，當(dāng)r=rc時(shí)，在一定成分的熔體中過(guò)冷度 AT 越大時(shí)A

16、Gc越小，即在通常凝固條件下，過(guò)冷度越大時(shí)熔體越容易形核凝固。形核過(guò)程在滿足上述熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)條件穩(wěn)定進(jìn)行后，形核過(guò)程的快慢對(duì)凝固晶體的許I的物理意義多性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重要影響，所以通常用形核速率I來(lái)定量表示形核過(guò)程的快慢,是表示單位時(shí)間內(nèi)在單位體積的熔體中形成的晶核數(shù)目，即Gc QI A exp( -)(1 6式中Q是熔體中原子擴(kuò)散激活能，k是玻爾茲曼常數(shù)，A是與固相結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。 上式表明形核速率的大小不僅與形核勢(shì)壘有關(guān)， 胚發(fā)展成穩(wěn)定晶核的過(guò)程中起著重要作用。 到過(guò)冷度AT的影響，對(duì)成分一定的熔體,還與熔體中原子的擴(kuò)散有關(guān)。事實(shí)上這種擴(kuò)散在晶結(jié)合(1-5)式與(1-6)式可以知道，形核率I直

17、接受 AT越大，形核速率I越大。論述題(20分)以鎳基高溫合金為例， 試述快速凝固技術(shù)在合金生產(chǎn)制備中的必要性和應(yīng)用，并談?wù)勛约簩?duì)快速凝固技術(shù)的認(rèn)識(shí)。高溫合金是在較高溫度下工作的一類重要合金材料，為了適應(yīng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)耐熱材料的需要而開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，并在舶船發(fā)動(dòng)機(jī)等在高溫條件下工作的沒(méi)備中得到廣泛應(yīng)用。隨著新型飛機(jī)、艦船出現(xiàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的不斷提高.對(duì)具有各種優(yōu)異性能的高溫合金的需求也更加迫切。鎳基高溫合金主要用于制造燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和渦輪盤等關(guān)鍵構(gòu)件，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率的提高，新型發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)膺M(jìn)口溫度已達(dá)到1370C，所以要求高溫合金在相當(dāng)高的溫度仍然具有良好的持久、蠕變強(qiáng)度與耐疲勞、 抗

18、氧化、抗熱腐蝕等性能。例如制作葉片的合金要求在1000 C左右的溫度下仍然有較長(zhǎng)的蠕變破斷壽命，而制作渦輪盤的高溫合金也要 求在750 C時(shí)的強(qiáng)度仍然可以達(dá)到500MPa左右。為了適應(yīng)這些要求，鎳基高溫合金的強(qiáng)化機(jī)制除了固溶強(qiáng)化、 碳化物強(qiáng)化等以外，主要是Y(Ni8 (A1、Ti)相的彌散強(qiáng)化。因此提高y' 相體積分?jǐn)?shù)從而提高合金的熱強(qiáng)度成為鎳基高溫合金發(fā)展的重要標(biāo)志之一。同時(shí)，高溫合金的工作溫度也取決于Y固溶溫度。而 Y相的體積分?jǐn)?shù)與固溶溫度都由合金中的Al與Ti的總含量決定。由于常規(guī)鑄造工藝容易產(chǎn)生枝晶粗大、成分偏析和出現(xiàn)脆性相等問(wèn)題，這些問(wèn)題在合金元素種類多、含量高的鎳基高溫合金

19、中顯得更加突出，因而堵塞了通過(guò)提高Al、Ti含量等改進(jìn)合金成分的方法提高合金性能的道路，快速凝固技術(shù)的應(yīng)用為發(fā)展鎳基高溫合金開(kāi)辟了新的途徑，常規(guī)鎳基淌溫合金在快速凝固后，粗大的樹(shù)枝晶變成了細(xì)小的等軸晶、胞狀晶或樹(shù)枝晶，組織和成分十分均勻，夾雜物尺寸明顯減小，Y固溶體過(guò)飽和固溶度大大提高，在冷速較高時(shí)粗大的共晶相及因成分偏折可能形成的 b脆性相等被完全抑制。同時(shí)對(duì)鎳基高溫合金的性能有重要影響的碳化物的尺 寸、形態(tài)、成分與結(jié)構(gòu)也在快速凝固后產(chǎn)生了較大變化。鑄態(tài)鎳基高溫合金的碳化物形態(tài)一般為粗大的多邊形條塊狀，尺寸約為10 ym,成分主要富含破化物形成元素Ti, Zr等；而在快速凝固后，合金中的碳化

20、物尺寸減小到0.1-1 g,形態(tài)變成輻射狀或花瓣?duì)睢Ｌ蓟锏某煞忠舶l(fā)生了較大變化，其中碳化物形成元素的含量減小而非碳化物形成元素的含量增加，比較接近合金的平均成分。碳化物發(fā)生的這些變化有利于對(duì)晶界的強(qiáng)化.因而能提高合金的力學(xué)性能特別是高溫持久性能。在快速凝固與鑄態(tài)IN100合金拉伸斷口的掃描電鏡觀察中也發(fā)現(xiàn)，常規(guī)鑄態(tài)合金的斷口主要是有微裂紋的解理斷裂類型，而快速凝固合金則是具有較多韌窩的韌性斷口。常規(guī)鑄造與快速凝固鎳基高溫合金的室溫力學(xué)性能合金生產(chǎn)工藝晶粒尺寸ym屈服強(qiáng)度MPa抗張強(qiáng)度MPa延伸率%截面收縮率%IN-200精密鑄造300092898648IN-100霧化快速凝固后擠壓成型5-8

21、12071682810RENE-95常規(guī)鑄造后鍛壓124115861012RENE-95霧化快速凝固后 熱等靜壓137217511522快速凝固的常規(guī)鑄造合金不僅在室溫具有良好的力學(xué)性能， 而且在650C的高溫條件下 仍然具有較好的性能。快速凝固常規(guī)鎳基高溫合金隨著溫度的升高， 強(qiáng)度有所下降，但是在 650 C時(shí)仍然保持了較高的強(qiáng)度和很好的延性。快速凝固RENE95合金的室溫和高溫力學(xué)性能測(cè)試溫度/C屈服強(qiáng)度MPa抗張強(qiáng)度MPa延伸率%截面收縮率%201151160616.319650108214891620快速凝固鎳基高溫合金的細(xì)小晶粒有利于提高合金的高溫?zé)崞趶?qiáng)度。Nimonic115與I

22、N901合金的高溫持久斷裂性能合金制備工藝應(yīng)力水平/MPa工作溫度/C壽命時(shí)間/hNimonic115常規(guī)鑄造與鍛造11698075表面沉積快速凝固11698099-123IN901常規(guī)鑄造與鍛造23280010表面沉積快速凝固23280022-63此外，由于快速凝固使合金成分均勻化，消除了在禱態(tài)合金中因偏析而產(chǎn)生的低熔點(diǎn)相，所以還顯著提高了鎳基高溫合金的初始熔化溫度。合金初始熔化溫度提高以后擴(kuò)大了主要強(qiáng)化相固溶或析出的溫度，因而可以使快速凝固鎳基高溫合金的熱處理能在較高溫度下進(jìn)行， 以便加強(qiáng)Y相彌散強(qiáng)化的效果。快速凝固高溫鎳基合金粉末經(jīng)過(guò)熱擠壓等方法固結(jié)成型制成飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤等構(gòu)件， 其部

23、分產(chǎn)品已用于裝備F16和Fl 8戰(zhàn)斗機(jī)以及波音 737、747等飛機(jī)。而快速凝固N(yùn)i-Mo-AI系185合金粉末經(jīng)過(guò)擠壓加工成薄片后，擴(kuò)散焊接成“維夫” 葉片，已經(jīng)成功地代替鑄造合金制成的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，使飛機(jī)推力提高了50，使空冷效率大大提高。同時(shí)快速凝固的鎳基高溫合金還已經(jīng)用于制作 T700 軍用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱片，用這些合金還制成了有葉 片的整體轉(zhuǎn)子和徑流氣輪機(jī)渦輪盤， 它們格作為構(gòu)件用于制造海軍先進(jìn)的高壓渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和 下一代高技術(shù)氣輪發(fā)動(dòng)機(jī)。 此外，快速凝固 625 鎳基高溫合金由于具有很好的強(qiáng)度、 疲勞抗 力和韌性，還具有極好的耐腐蝕性能，所以已經(jīng)用于制作酸性油氣井中采油機(jī)械的部件。

24、2、與常規(guī)冷速凝固的合金相比，快速凝固合金的微觀組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了哪些變化？ 細(xì)化微觀組織： 快速凝固合金的微觀組織一般隨著離冷卻介質(zhì)距離的增加（模冷凝固和表面熔化與沉積凝固的合金 ），依次為等軸晶、柱狀晶與樹(shù)枝晶。由于凝固形核前過(guò)冷度可 達(dá)幾十至幾百度， 而結(jié)晶形核速率比長(zhǎng)大速率更強(qiáng)烈地依賴于過(guò)冷度， 所以大大提高了凝固 時(shí)的形核速率， 而極短的凝固時(shí)間又使晶粒不可能充分長(zhǎng)大， 因此快速凝固合金的晶粒尺寸 很小，而且十分均勻，一般平均晶粒尺寸為ym左右，在用熔淬法制取的快速凝固樣品中，晶粒直徑小達(dá) nm 級(jí)。而在常規(guī)鑄態(tài)合金中晶拉平均尺寸達(dá) mm 量級(jí)甚至更大。成分均勻化： 在快速凝固合金中成分均勻化或偏析減小表現(xiàn)在兩