什么是单晶高温合金？

单晶高温合金由以单个晶体为单位，因其合金化程度高，弥补了传统的铸锻高温合金铸锭偏析严重、热加工性能差、成形困难等难点，主要用于涡轮盘、压气机盘、鼓筒轴、封严盘、封严 环、导风轮以及涡轮盘高压挡板等高温承力转动部件。

粉末、铸锻、单晶高温合金相关发展及应用

在航空发动机的制造中，粉末高温合金因其合金化程度高，弥补了传统的铸锻高温合金铸锭偏析严重、热加工性能差、成形困难等难点，主要用于涡轮盘、压气机盘、鼓筒轴、封严盘、封严 环、导风轮以及涡轮盘高压挡板等高温承力转动部件，其中高性能发动机最关键部件之一的涡轮盘件制造技术已成为航空发动机的标志之一。

目前，超塑性等温锻造的粉末高温合金涡轮盘已 用于西方许多军用飞机发动机（这是第四代乃至更高性能的先进飞机的必要条件）。

在国内，一直以来大吨位挤压设备的缺乏使得挤压+超塑性锻造工艺无法实施，近期北重集团3.6万吨黑色 金属垂直挤压机的建造则意味着迈进了重要的一步。加上去年年度镍基单晶高温合金（单晶体的晶界最少，从而可以达到高度的抗蠕变性能，因而高温合金的单晶体铸造是西方国家高技术出 口管制中的重点技术之一）的进展，意味着高推重比的航空发动机制造有了一定的材料基础。

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

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

固溶强化型镍基合金：

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

时效硬化型镍基合金：

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

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

DZ422（DZ22）定向凝固柱晶高温合金

1、概述

DZ422是镍基沉淀硬化型定向凝固柱晶高温合金，使用温度在1050℃以下，是我国同类合金中性能水平最高的合金之一。合金具有良好的中、高温综合性能以及优异的抗冷热疲劳性能。合金中含ω(Hf)1.5％,提高合金横向强度并使用具有良好的铸造性能，可铸成壁厚小至0.5mm的带有复杂内腔的无余量定向凝固空心叶片，适合于制造燃气涡轮转子叶片和导向叶片以及其他高温用零件。

2、应用概况及特性

合金已用于制作航空发动机中在1000℃以下工作的燃气涡轮转子叶片，以1050℃以下工作的导向叶片，使用情况良好。国外相近合金广泛用于制造各种先进航空发动机转子叶片和导向叶片。

零件表面可进行渗Al或渗AlSi涂层的表面防护处理，可显著提高合金的抗氧化和耐热腐蚀能力。合金经850℃～950℃长期时效后，析出少量μ相。

3、材料的技术标准

GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号

HB 7762 航空发动机用定向凝固柱晶和单晶高温合金锭规范

HB/Z 140 航空用高温合金热处理工艺

4、熔炼与铸造工艺

采用真空感应炉炉炼母合金，真空定向凝固炉重熔浇注定向凝固试棒和零件。

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