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上册1

第1章 绪论1

1.1 高温结构材料的起源1

1.2 高温结构材料的作用与地位2

1.3 高温结构材料的发展3

1.3.1 变形高温合金的发展3

1.3.2 铸造高温合金的发展5

1.3.3 粉末高温合金的发展8

1.3.4 新型高温结构材料的发展11

1.4 高温结构材料的发展前景11

1.4.1 发展新型高温结构材料11

1.4.2 发展高纯高温结构材料12

1.4.3 发展高温结构材料构件制备技术12

参考文献13

第2章 等轴晶铸造高温合金16

2.1 概述16

2.1.1 国外等轴晶铸造高温合金的发展16

2.1.2 我国等轴晶铸造高温合金的发展17

2.2 等轴晶铸造高温合金成分及其组织19

2.2.1 元素作用19

2.2.2 铸态组织22

2.2.3 固溶组织25

2.2.4 时效组织25

2.3 等轴晶铸造高温合金的应用26

2.3.1 整体结构件上的应用26

2.3.2 涡轮叶片上的应用28

2.3.3 整体涡轮上的应用30

2.4 等轴晶铸造高温合金发展前景32

参考文献33

第3章 定向凝固柱晶高温合金34

3.1 概述34

3.1.1 国外定向凝固柱晶高温合金的发展34

3.1.2 国内定向凝固柱晶高温合金研究现状37

3.1.3 典型定向凝固柱晶高温合金介绍39

3.2 定向凝固工艺及设备40

3.2.1 发热铸型法41

3.2.2 功率降低法41

3.2.3 高速凝固法42

3.2.4 液态金属冷却法43

3.2.5 流态床冷却法45

3.2.6 区域熔化液态金属冷却法46

3.3 定向凝固柱晶高温合金的热处理47

3.3.1 固溶热处理47

3.3.2 涂层热处理50

3.3.3 时效热处理52

3.3.4 长期时效53

3.3.5 修复热处理59

3.3.6 典型合金的热处理制度60

3.4 我国定向凝固柱晶高温合金的应用研究62

3.4.1 Hf对合金的影响62

3.4.2 Re、Ti、Ta等对合金性能的影响67

3.4.3 定向凝固工艺68

3.4.4 薄壁性能71

3.4.5 可铸性73

3.4.6 再结晶77

3.4.7 合金返回料88

3.5 定向凝固柱晶高温合金发展前景93

参考文献96

第4章 单晶高温合金100

4.1 概述100

4.1.1 国外单晶高温合金的发展100

4.1.2 我国单晶高温合金的发展103

4.1.3 典型单晶高温合金介绍104

4.2 单晶高温合金的强化机理与成分设计107

4.2.1 强化机理107

4.2.2 合金元素作用114

4.2.3 成分设计117

4.3 单晶高温合金的定向凝固126

4.3.1 定向凝固基本原理127

4.3.2 定向凝固铸造方法128

4.3.3 定向凝固工艺129

4.3.4 定向凝固过程数值模拟139

4.4 单晶高温合金的热处理与组织144

4.4.1 铸态组织145

4.4.2 热处理制度146

4.4.3 固溶热处理与组织147

4.4.4 时效热处理与组织149

4.4.5 固溶＋时效热处理与组织150

4.4.6 长期时效热处理与组织151

4.5 单晶高温合金的性能153

4.5.1 物理及化学性能153

4.5.2 力学性能156

4.5.3 工艺性能160

4.6 单晶高温合金的缺陷160

4.6.1 小角度晶界160

4.6.2 杂晶171

4.6.3 冶金缺陷174

4.6.4 再结晶177

4.7 单晶高温合金发展前景189

4.7.1 发展新型单晶高温合金的设计理论与方法189

4.7.2 发展新型单晶高温合金190

4.7.3 发展高纯单晶高温合金190

4.7.4 发展高温度梯度定向凝固技术190

参考文献191

第5章 Ni3Al基和Nb-Si系金属间化合物基高温结构材料199

5.1 概述199

5.1.1 国外金属间化合物基高温结构材料的发展200

5.1.2 我国金属间化合物基高温结构材料的发展202

5.1.3 典型金属间化合物基高温结构材料介绍203

5.2 Ni3Al基高温结构材料204

5.2.1 Ni3Al晶体结构和晶体缺陷204

5.2.2 Ni3Al晶界脆性及其改善205

5.2.3 合金元素的作用207

5.2.4 Ni3Al基合金制备工艺210

5.2.5 Ni3Al基合金组织与性能213

5.3 Nb-Si系超高温结构材料230

5.3.1 Nb5Si3的晶体结构231

5.3.2 第一原理计算232

5.3.3 合金化元素作用239

5.3.4 Nb-Si系超高温结构材料制备工艺240

5.3.5 Nb-Si系超高温结构材料的组织与力学性能247

5.3.6 Nb-Si系超高温结构材料的抗氧化性能及其涂层261

5.4 金属间化合物基高温结构材料发展前景265

5.4.1 Ni3Al基合金应用前景展望265

5.4.2 Nb-Si系超高温结构材料发展前景展望267

参考文献268

第6章 先进高温结构材料精密铸造技术277

6.1 概述277

6.1.1 国外高温合金精密铸造技术的发展277

6.1.2 我国高温合金精密铸造技术的发展279

6.2 涡轮叶片精密铸造技术282

6.2.1 陶瓷型芯材料与制备方法282

6.2.2 陶瓷型壳材料与制备方法300

6.2.3 等轴晶叶片精密铸造技术310

6.2.4 定向凝固涡轮叶片精密铸造技术313

6.3 导向器类结构件精密铸造技术319

6.4 整体涡轮叶盘控晶精密铸造技术321

6.5 大型复杂结构件整体精密铸造技术330

6.5.1 大型复杂结构件整铸技术330

6.5.2 高温合金大型复杂结构件热控凝固整铸技术333

6.6 陶瓷超高温结构材料及其精密铸造技术341

6.6.1 熔融生长共晶陶瓷超高温结构材料341

6.6.2 熔融生长共晶陶瓷超高温结构材料精密铸造技术350

6.6.3 熔融生长共晶陶瓷超高温结构材料构件的制造和使用353

6.7 高温结构材料精密铸造技术发展趋势353

参考文献354