[发明专利]基于超细镍粉区域双诱导定向再结晶制备单晶叶片的方法

摘要

本发明涉及基于超细镍粉区域双诱导定向再结晶制备单晶叶片的方法，利用超细单晶镍粉作为主要原材料，根据高温合金材料配方要求加入其它超细金属粉末，成型后通过电磁场双约束诱导区域熔炼定向凝固再结晶的方法制备飞机发动机镍基高温合金单晶涡轮叶片。与现有技术相比，本发明具有合金化与再结晶一次完成、再结晶过程容易控制、单晶成品率高、产品力学性能高、生产成本低、无需模壳和型芯、没有引晶选晶段废料等优点。

主权项

1.基于超细镍粉区域双诱导定向再结晶制备单晶叶片的方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：(1)以粒径为20nm～1mm的超细单晶或多晶镍粉颗粒为主要原材料，根据高温合金材料配方要求加入小于5微米的其它超细金属粉末，再进行球磨混合；(2)将混合均匀的超细金属粉末通过模具模压或3D打印成叶片毛坯；(3)将得到的叶片毛坯通过熔炼区域完成合金化处理并定向凝固实现再结晶，在熔炼区域的前后均施加磁场，迫使还未融化的单晶或多晶镍粉颗粒的微小磁畴按单晶叶片的生长方向定向排列及约束和诱导处于高温再结晶过程的单晶磁矩按单晶叶片的生长方向定向排列，制作得到单晶叶片；施加的前处理外部电磁场的磁感应强度为0.1～1000特斯拉，磁矩方向与叶片曲面轴向的夹角始终控制在小于10度的范围内；施加的后处理外部电磁场的磁感应强度为0.1～1000特斯拉，磁矩方向与叶片曲面轴向的夹角始终控制在小于10度的范围内。