【摘要】 因此，单晶合金发动机部件质量保证的一个关键因素是晶体取向，为了保证性能的中心水平，晶体取向应在规定的范围内。

镍基单晶高温合金因其在静态、疲劳和高温蠕变条件下具有显著的抗载荷性能而被广泛应用于燃气轮机和航空发动机。在凝固过程中，Ni基单晶高温合金的显微组织发展为排列整齐且各向异性显著的枝晶。结果表明，高温合金的屈服应力水平沿< 111 >、< 011 >和< 001 >方向呈上升趋势。在这些方向中，< 001 >方向的刚度最低，因此具有最佳的疲劳性能。

 

一般来说，< 001 >方向相对于组件轴的方向对操作性能有深远的影响。对于叶片或转子，对< 001 >相对于重要分量方向的对中施加了限制。但需要注意的是，单晶高温合金的< 001 >取向始终与外加载荷方向不一致，两者之间存在偏差角。较大的偏差角导致蠕变阻力显著降低。

 

因此，单晶合金发动机部件质量保证的一个关键因素是晶体取向，为了保证性能的中心水平，晶体取向应在规定的范围内。基于x射线束，旋转取向x射线衍射(ROXRD)和背反射劳(BRL)可以被应用。这两种技术都被证明可以方便地测量晶体的取向和评价取向中的晶体质量。

 

例如，大野连铸法制备的铜棒很快被确认为单晶，生长的晶体取向在< 100 >方向。测定了铁电单晶的三维取向，并将此信息用于晶体切割。Wang等人[1]通过RO-XRD和BRL-XRD测定晶体取向，研究切削方向对取向尤其是< 001 >方向的影响。这些结果有助于深入了解镍基单晶高温合金在凝固过程中偏差角的变化规律。

 

[1] Envelope Y W A P , A Z L , B L Q ,et al.Probing single crystal orientation by X-ray diffraction for nickel-based superalloys[J].Results in Physics, 2021, 29.

 

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