鑄造高溫合金鍛件
亞類:
普通鑄造:適于復(fù)雜形狀部件(如整體渦輪盤),但性能低于變形合金。
定向凝固鑄造:通過柱狀晶組織提升高溫強(qiáng)度,用于渦輪葉片1。
單晶鑄造:無晶界設(shè)計(jì),抗蠕變性能極優(yōu),用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)單晶葉片。
應(yīng)用:航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件、燃?xì)廨啓C(jī)葉片。
變形合金分類與典型牌號
按強(qiáng)化方式分類:
固溶強(qiáng)化合金:如GH128,依賴鉻、鉬等固溶元素提升高溫強(qiáng)度,用于燃燒室、加力燃燒室殼體等。
時(shí)效強(qiáng)化合金:如GH4169,通過γ'相(Ni?Al)析出強(qiáng)化,用于渦輪盤、軸類等承力部件。
按應(yīng)用場景分類:
渦輪盤材料:要求高屈服強(qiáng)度、抗疲勞性,常用GH4169、GH4783等。
低膨脹合金:如GH2907、GH4783,用于機(jī)匣、封嚴(yán)環(huán)等需尺寸穩(wěn)定的部件。
板材合金:如固溶強(qiáng)化的燃燒室板材,時(shí)效強(qiáng)化的減重型殼體材料。
熱處理與組織控制
固溶+時(shí)效處理
固溶處理:1080℃保溫后快冷,溶解粗大γ'相和碳化物,為時(shí)效析出均勻細(xì)小的γ'相做準(zhǔn)備(如GH4169標(biāo)準(zhǔn)處理)。
雙重時(shí)效:先低溫(800℃)后高溫(900℃)時(shí)效,促進(jìn)γ'相均勻析出,避免粗大δ相析出(如Inconel 718時(shí)效后屈服強(qiáng)度達(dá)1400MPa)。
組織精細(xì)化
納米析出相調(diào)控:通過添加Hf、B等元素抑制γ'相粗化,保持高溫穩(wěn)定性(如CM合金中納米γ'相尺寸<50nm)。
晶界工程:通過熱加工+退火引入大角度晶界,減少元素偏析(如Re元素在晶界富集導(dǎo)致脆性)。