液態(tài)金屬冷卻法

短暫的小插曲過后，眾人的話題又回到了面前這幾臺正在生產(chǎn)的設備上面。

馬立平帶著常浩南走上臺階，來到一排操作機柜前面：

“其實之前渦扇10的渦輪葉片性能參數(shù)確定下來之后，我們也嘗試過用新設備生產(chǎn)一批產(chǎn)品，其它部分倒是還好，雖然略有些瑕疵，但通過后續(xù)精加工好歹都能挽回。”

“只有最后的凝固過程，非常難以控制，生產(chǎn)出來的單晶在晶體層面缺陷很大，甚至很大一部分直接就不是單晶，這個無論如何都沒辦法在后面補救回來，所以只好暫時停工，等工藝問題解決之后再重新投產(chǎn)了。”

說話的功夫，他從旁邊拿出來了一個被包裝起來的渦輪葉片，遞給常浩南：

“這是我們之前那批廢品里面最典型的一個。”

“雜晶、雀斑、成分偏析、含氧量和含氮量過高、一次枝晶間距大、晶體取向偏離受力方向，總之教科書上面寫了的單晶缺陷，這塊產(chǎn)品上面都集齊了。”

“哪怕想要故意生產(chǎn)這么個廢品出來，都很難做到，要不是這東西涉及到太行項目需要保密，我都想帶出去給我那幫學生們看看……”

常浩南接過葉片，翻來覆去看了看。

當然，用肉眼是不可能看出什么東西的，晶體形態(tài)的差異哪怕用一般光學顯微鏡都未必能看全，需要專門的設備才能檢測出來。

“現(xiàn)在渦扇10還處在研發(fā)階段，所有涉及到項目的東西自然全是絕密，不過定型之后，這些廢品就沒那么敏感了，雖然直接帶走還是不行，但可以把晶型照片拿出去。”

他說著把那個“完美”的廢品還給馬立平：

“所以，你覺得這是凝固過程參數(shù)調整的問題？”

“自然是的?！?

后者點點頭：

“這套設備用的凝固技術是目前比較流行的高速凝固法，通過爐內保溫加熱區(qū)和鑄件底部水冷托盤及輻射散熱實現(xiàn)溫度梯度的控制?！?

“但是鑄件從保溫區(qū)域拉出來的過程中，散熱逐漸變?yōu)橐暂椛錇橹?，散熱效率驟降，導致凝固前沿的溫度梯度不斷降低，生產(chǎn)出來的鑄件很容易出現(xiàn)缺陷，而且單晶尺寸越大，缺陷就越明顯?！?

“國外在用高速凝固法生產(chǎn)葉片的時候，也是要精調拉出速度，因為熱輻射過程的散熱效率沒辦法控制，所以只能盡可能減小水冷部分的溫度梯度，讓整個逐漸的溫度分布更平均一些。”

馬立平的表述稍微有點復雜，以至于常浩南聽過之后都站在原地稍微想了一會：

“如果這樣的話，就算我們最后找到了能夠穩(wěn)定形成單晶的工藝方式，生產(chǎn)效率應該也會非常低？”

“呃……”

馬立平擦了擦額頭上的虛汗：

“常總，這個辦法之所以叫高速凝固法，就是說相比于傳統(tǒng)的功率降低法已經(jīng)非常快了。”

“只不過渦扇10這個葉片的尺寸確實有點太大，外形又比較復雜，所以只能慢工出細活，這也是

液態(tài)金屬冷卻法

“而且水冷對于正在生長的晶體來說，冷卻效果過于好了，突然接觸到低溫的晶體會直接不受控制地瘋漲，根本無法保證晶型，而且……”

他的話還沒說完，就被差點繃不住的常浩南打斷了：

“當然不可能是用水，水的凝固點和沸點之間只差100c，對于冷端溫度控制來說區(qū)間太窄了，根本沒辦法操作?！?

“我的意思是，用導熱系數(shù)大、沸點高、凝固點低、熱容量大的液體，把抽拉出來的葉片根部直接浸泡在里面，用熱傳導進行強化冷卻，這樣整個工件的溫度梯度可以又大又穩(wěn)定，結晶的速度和晶體質量也能同時得到保障。”

“沸點高、凝固點低，還要熱容量大……”

馬立平雙眼望天低思索了一下。