单晶叶片定向凝固过程雀斑缺陷数值模拟研究

基于G-R判据模型和瑞利数模型,通过对ProCAST二次开发,建立了镍基高温合金单晶叶片雀斑缺陷综合判据模型,并采用C++编写外挂程序,实现了对单晶叶片雀斑缺陷的模拟预测。结合温度场、流场以及Re元素的宏观偏析,分析了雀斑缺陷的形成原因。通过不同判据模型以及文献中试验结果对比,实现台阶式单晶铸件雀斑缺陷的模拟预测。结果表明,综合判据模型能够准确预测雀斑缺陷。

微量氮对DD33单晶高温合金雀斑形成倾向的影响

通过扫描电镜、能谱及差示扫描量热仪等手段研究了不同氮含量(0.0002%与0.005%)对DD33单晶高温合金中雀斑缺陷的影响。利用ProCAST与JMatPro分别模拟了铸件糊状区的形状与熔体流体粘度。结果表明:随氮含量的提高,合金凝固温度区间减小,枝晶间共晶体积分数减少,一次枝晶间距及糊状区流体粘度增大;粘度增加使糊状区热溶质对流强度及枝晶间液体径向补缩流动变弱,最终导致定向凝固过程中雀斑形成倾向降低。