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材料工程  2013, Vol. 0 Issue (7): 78-82,96    DOI: 10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.015
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DD6单晶高温合金氧化物夹杂形成的热力学计算及分析
乔海滨1, 刘林1, 赵新宝1, 汤鑫2, 张军1, 傅恒志1, 李相辉2, 曹腊梅2
1. 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 西安 710072;
2. 北京航空材料研究院 先进高温结构材料重点实验室, 北京 100095
Thermodynamics Calculation and Analysis of Oxide Inclusion Formation in Single Crystal Superalloy DD6
QIAO Hai-bin1, LIU Lin1, ZHAO Xin-bao1, TANG Xin2, ZHANG Jun1, FU Heng-zhi1, LI Xiang-hui2, CAO La-mei2
1. State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China;
2. Science and Technology on Advanced High Temperature Structural Materials Laboratory, Beijing Institute of Aeronautical Materials, Beijing 100095, China
全文: PDF(2165 KB)   HTML()
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 采用Thermo-calc热力学计算软件以及JMatPro分析软件对DD6镍基单晶高温合金真空感应熔炼过程中氧化物夹杂形成的热力学条件进行了计算分析。结果表明:DD6单晶高温合金熔化和凝固过程中形成的氧化物夹杂主要为Al2O3。热力学平衡状态下,熔化阶段和凝固阶段合金液中氧的活度分别在(3.21~14.0)×10-7,(1.63~4.89)×10-8范围内。在真空度为0.1Pa时,采用CaO坩埚熔炼DD6合金将会造成熔体增氧和Al2O3夹杂的产生。为了使Al2O3夹杂含量降低至10×10-6以下,合金化开始前应将氧的含量控制在4.709×10-6以内。
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关键词 DD6Al2O3夹杂热力学计算氧活度    
Abstract:Calculation and analysis on the thermodynamics conditions for the formation of oxide inclusion during the vacuum induction melting of Ni-based single crystal superalloy DD6 have been carried out by using Thermo-calc thermodynamics software and JMatPro analysis software. The results show that the main oxide inclusion is Al2O3. Under the thermodynamic equilibrium state, the value of oxygen activity during the melting and solidification stages is within (3.21-14.0)×10-7 and (1.63-4.89)×10-8. It will cause increasing oxygen in the molten liquid and the formation of Al2O3 inclusion by using CaO crucible when the vacuum level is 0.1Pa. In order to make the content of Al2O3 inclusion reduce to less than 10×10-6, it is necessary to control oxygen content below 4.709×10-6 before alloying treatment.
Key wordsDD6    Al2O3 inclusion    thermodynamics calculation    oxygen activity
收稿日期: 2012-06-13      出版日期: 2013-07-20
1:  TG146.1+5  
基金资助:

国家973项目(2010CB631202,2011CB610406);国家自然科学基金(50931004,51101120)

作者简介: 乔海滨(1987-),男,工学硕士,主要从事高温合金和定向凝固的研究工作,联系地址:西北工业大学凝固技术国家重点实验室(710072),E-mail:qhbnwpu@163.com
引用本文:   
乔海滨, 刘林, 赵新宝, 汤鑫, 张军, 傅恒志, 李相辉, 曹腊梅. DD6单晶高温合金氧化物夹杂形成的热力学计算及分析[J]. 材料工程, 2013, 0(7): 78-82,96.
QIAO Hai-bin, LIU Lin, ZHAO Xin-bao, TANG Xin, ZHANG Jun, FU Heng-zhi, LI Xiang-hui, CAO La-mei. Thermodynamics Calculation and Analysis of Oxide Inclusion Formation in Single Crystal Superalloy DD6. Journal of Materials Engineering, 2013, 0(7): 78-82,96.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.015      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2013/V0/I7/78
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