用于高壓渦輪葉片翼型的材料常常被稱為單晶高溫合金,解釋為什么應用術語單晶？

高溫合金主要牌號：

固溶強化型鐵基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

時效硬化性鐵基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶強化型鎳基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

時效硬化型鎳基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因，一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素，且能保持較好的組織穩定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物'[Ni3(Al，Ti)]相作為強化相，使合金得到有效的強化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度；三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為：固溶強化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉淀強化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

什么是單晶高溫合金？

單晶高溫合金由以單個晶體為單位，因其合金化程度高，彌補了傳統的鑄鍛高溫合金鑄錠偏析嚴重、熱加工性能差、成形困難等難點，主要用于渦輪盤、壓氣機盤、鼓筒軸、封嚴盤、封嚴 環、導風輪以及渦輪盤高壓擋板等高溫承力轉動部件。

粉末、鑄鍛、單晶高溫合金相關發展及應用

在航空發動機的制造中，粉末高溫合金因其合金化程度高，彌補了傳統的鑄鍛高溫合金鑄錠偏析嚴重、熱加工性能差、成形困難等難點，主要用于渦輪盤、壓氣機盤、鼓筒軸、封嚴盤、封嚴 環、導風輪以及渦輪盤高壓擋板等高溫承力轉動部件，其中高性能發動機最關鍵部件之一的渦輪盤件制造技術已成為航空發動機的標志之一。

目前，超塑性等溫鍛造的粉末高溫合金渦輪盤已 用于西方許多軍用飛機發動機（這是第四代乃至更高性能的先進飛機的必要條件）。

在國內，一直以來大噸位擠壓設備的缺乏使得擠壓+超塑性鍛造工藝無法實施，近期北重集團3.6萬噸黑色 金屬垂直擠壓機的建造則意味著邁進了重要的一步。加上去年年度鎳基單晶高溫合金（單晶體的晶界最少，從而可以達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家高技術出 口管制中的重點技術之一）的進展，意味著高推重比的航空發動機制造有了一定的材料基礎。

什么是單晶定向凝固高溫合金？

DZ422（DZ22）定向凝固柱晶高溫合金

1、概述

DZ422是鎳基沉淀硬化型定向凝固柱晶高溫合金，使用溫度在1050℃以下，是我國同類合金中性能水平最高的合金之一。合金具有良好的中、高溫綜合性能以及優異的抗冷熱疲勞性能。合金中含(Hf)1.5％,提高合金橫向強度并使用具有良好的鑄造性能，可鑄成壁厚小至0.5mm的帶有復雜內腔的無余量定向凝固空心葉片，適合于制造燃氣渦輪轉子葉片和導向葉片以及其他高溫用零件。

2、應用概況及特性

合金已用于制作航空發動機中在1000℃以下工作的燃氣渦輪轉子葉片，以1050℃以下工作的導向葉片，使用情況良好。國外相近合金廣泛用于制造各種先進航空發動機轉子葉片和導向葉片。

零件表面可進行滲Al或滲AlSi涂層的表面防護處理，可顯著提高合金的抗氧化和耐熱腐蝕能力。合金經850℃～950℃長期時效后，析出少量相。

3、材料的技術標準

GB/T 14992 高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號

HB 7762 航空發動機用定向凝固柱晶和單晶高溫合金錠規范

HB/Z 140 航空用高溫合金熱處理工藝

4、熔煉與鑄造工藝

采用真空感應爐爐煉母合金，真空定向凝固爐重熔澆注定向凝固試棒和零件。

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