單晶高溫合金簡(jiǎn)介

粉末、鑄鍛、單晶高溫合金相關(guān)發(fā)展及應(yīng)用

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造中，粉末高溫合金因其合金化程度高，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的鑄鍛高溫合金鑄錠偏析嚴(yán)重、熱加工性能差、成形困難等難點(diǎn)，主要用于渦輪盤(pán)、壓氣機(jī)盤(pán)、鼓筒軸、封嚴(yán)盤(pán)、封嚴(yán) 環(huán)、導(dǎo)風(fēng)輪以及渦輪盤(pán)高壓擋板等高溫承力轉(zhuǎn)動(dòng)部件，其中高性能發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵部件之一的渦輪盤(pán)件制造技術(shù)已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)志之一。

超塑性等溫鍛造的粉末高溫合金渦輪盤(pán)已 用于西方許多軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（這是第四代乃至更高性能的先進(jìn)飛機(jī)的必要條件）。

在國(guó)內(nèi)，一直以來(lái)大噸位擠壓設(shè)備的缺乏使得擠壓 超塑性鍛造工藝無(wú)法實(shí)施，近期北重集團(tuán)3.6萬(wàn)噸黑色 金屬垂直擠壓機(jī)的建造則意味著邁進(jìn)了重要的一步。加上鎳基單晶高溫合金（單晶體的晶界最少，從而可以達(dá)到高度的抗蠕變性能，因而高溫合金的單晶體鑄造是西方國(guó)家高技術(shù)出 口管制中的重點(diǎn)技術(shù)之一）的進(jìn)展，意味著高推重比的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造有了一定的材料基礎(chǔ)。2100433B 解讀詞條背后的知識(shí) 上海英能合金 上海英能特種合金有限公司官方帳號(hào)

DD408單晶高溫合金DD8化學(xué)成分密度物理性能

一：牌號(hào)：DD408(DD8)單晶高溫合金二：化學(xué)成分：硫s（≤0.010）鈷co（8.00~9.00） 鎢w（5.60~6.40）錳mn（≤0.150）硅si(≤0.150) 鉻cr(15.50~16.50) 鐵fe(≤0.50）磷p（≤0.010）鎳ni（余量）碳...

單晶鎳基高溫合金是一種合金材料。

中文名稱(chēng)

單晶鎳基高溫合金

英文名稱(chēng)

single crystal nickel based superalloy

定　　義

采用特殊方法，使熔融高溫鎳基合金在凝固過(guò)程中只產(chǎn)生一個(gè)晶核，定向生長(zhǎng)，最后由一個(gè)晶粒組成的晶體。其使用溫度比普通鎳基鑄造高溫合金大幅提高。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），金屬材料（二級(jí)學(xué)科），特殊用途金屬材料（三級(jí)學(xué)科），高溫合金（四級(jí)學(xué)科）

大尺寸高溫合金單晶渦輪葉片是重型燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵部件，而雜晶是單晶渦輪葉片的一個(gè)重要缺陷，嚴(yán)重影響其力學(xué)性能和使用壽命，成為制約重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的主要瓶頸。前期研究表明，穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)能夠控制金屬熔體流動(dòng)和固/液界面前沿晶體形核，有望成為一種控制單晶高溫合金中雜晶缺陷的方法。在此基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目擬以鎳基單晶高溫合金為研究對(duì)象，定向凝固技術(shù)為主要手段，系統(tǒng)研究穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)下單晶高溫合金定向凝固中雜晶的形成規(guī)律，探索磁場(chǎng)下熔體流動(dòng)和形核過(guò)冷度的變化規(guī)律，闡明多種磁效應(yīng)共同作用下熔體流動(dòng)和形核過(guò)冷度與雜晶形成之間的關(guān)系，揭示磁場(chǎng)控制雜晶形成的作用機(jī)制，構(gòu)建穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)下單晶高溫合金中雜晶形成預(yù)測(cè)模型。本項(xiàng)目的成功實(shí)施將為有效利用穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)控制雜晶缺陷以及開(kāi)發(fā)新的雜晶控制方法提供科學(xué)依據(jù)，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

鑄造高溫合金(cast superalloy)

以鑄造方法直接制備零部件的高溫合金材料。根據(jù)合金基體成分，可以分為鐵基鑄造高溫合金、鎳基鑄造高溫合金和鉆基鑄造高溫合金3種類(lèi)型。按結(jié)晶方式，又可以分為多晶鑄造高溫合金、定向凝固鑄造高溫合金、定向共晶鑄造高溫合金和單晶鑄造高溫合金等4種類(lèi)型。鑄造高溫合金的大部分屬于多晶鑄造高溫合金。

特點(diǎn) 鑄造高溫合金具有如下特點(diǎn)：

(1)合金化程度高。γ’ 強(qiáng)化相(見(jiàn)高溫合金材料的金屬問(wèn)化合物相)形成元素鋁、鈦、鈮、鉭等高達(dá)16%，還加入一定量固溶強(qiáng)化元素鎢、鉬。

(2)鉻含量較低，大部分都在10%以下。

(3)晶界強(qiáng)化元素硼含量都在O．01%以上。

(4)碳含量大都超過(guò)o．1%，鈷基鑄造高溫合金的碳含量有些高達(dá)1%。(5)有些鑄造高溫合金中加入1%～2%鉿，改善中溫塑性，并提高抗蠕變強(qiáng)度。

顯微組織特征 鑄造高溫合金顯微組織(見(jiàn)高溫合金材料顯微組織)中，除γ’ 相外，還有γ- γ’ 共晶相，一次碳化物相也比較多，沿著樹(shù)枝晶間分布，有些合金還有M3B2硼化物析出。鑄造高溫合金熱處理工藝比較簡(jiǎn)單，有些甚至不需要進(jìn)行熱處理就可以使用。

零件生產(chǎn) 鑄造高溫合金一般在大型真空感應(yīng)爐中冶煉母合金，用失蠟精密造型法制造 殼型，然后在小型真空感應(yīng)爐中重熔澆注成零件。

缺陷及消除 鑄造件中不可避免會(huì)產(chǎn)生一些顯微疏松，可采用熱等靜壓處理使之減輕或消除，增加零件的可靠性。鑄造高溫合金零件的晶粒度比較大，對(duì)疲勞性能不利。通常采用表面晶粒細(xì)化法來(lái)獲得零件表層的細(xì)晶。

發(fā)展方向 運(yùn)用定向凝固技術(shù)可生產(chǎn)無(wú)橫向晶界的柱狀晶葉片或完全消除晶界的單晶葉片，使高溫疲勞壽命和持久強(qiáng)度都有成倍提高，這是當(dāng)前鑄造高溫合金的發(fā)展方向。