低成本二代镍基单晶高温合金的研究进展

作     者：艾诚 李凯文 郭敏 黄太文 刘林 AI Cheng;LI Kaiwen;GUO Min;HUANG Taiwen;LIU Lin

作者机构：长安大学材料科学与工程学院西安710064 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2024年第34卷第9期

页      面：2857-2868页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51701020) 陕西省重点研发计划资助项目(2024GX-YBXM-345) 中央高校基本科研业务费资助项目(300102313101) 

主　　题：低成本单晶高温合金 蠕变性能 固溶强度程度 γ/γ′错配度 有效扩散系数 

摘      要：镍基单晶高温合金因其优异的高温力学性能,目前已广泛应用于制备航空发动机中的单晶涡轮叶片。Re元素的添加在显著提高单晶高温合金蠕变性能的同时,也显著增加了合金的成本。因此,研发新型低Re含量(低成本)和蠕变性能优异的单晶高温合金具有重要的意义。本文对比了几种低成本二代单晶高温合金与典型二代单晶高温合金CMSX-4的中温与高温蠕变性能,并从γ相和γ 相的固溶强化程度、γ/γ 错配度和有效扩散系数三个参量,探讨了二代单晶高温合金中温与高温蠕变性能的主控因素,发现高温蠕变性能的主控因素是γ相的固溶强化程度与γ/γ 错配度,而中温蠕变性能的主控因素是γ 相的固溶强化程度。以此为基础,提出了低成本二代单晶高温合金的成分设计策略。