镍基单晶高温合金的发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2005年第31卷第3期航空发动机镍基单晶高温合金的发展胡壮麒刘丽荣金涛孙晓峰(1．中国科学院金属研究所，沈阳110016；2．沈阳工业大学，沈阳110023)摘要：概述了镍基单晶高温合金的发展历程，分析了其成分、相组成、热处理的特征和持久变形及强化机制，给出了其持久性能数据，并指出了发展趋势。关键词：镍基单晶高温合金成分性能DevelopmentoftheNi——BaseSingleCrystalSuperalloysHuZhuangqiLiuLirong。JinTaoSunXiaofeng(1．InstituteofM

2、etalResearch，ChineseAcademyofSciences。Shenyang110016，China)(2．ShenyangUniversityofTechnology。Shenyang110023，China)Abstract：ThedevelopmentoftheNi—basesinglecrystalsuperalloysisintroduced，anditscomposition，phasepre—cipitation，heattreatment，enduranceprope~yandstrengtheningmechanismaleanalyz

3、ed．Thedataofitsendurancepropertyislisted。andthedevelopmenttrendofNi—basesinglecrystalsuperalloysispointedout．Keywords：Ni—basesinglecrystalsuperalloys；composition；property1204℃左右。同时，还具有十分明显的蠕变强度优1引言势。近年来出现的第4代单晶合金RR3010的承温镍基单晶高温合金具有优良的高温性能，是目能力达到1180。C，用在英国RR公司最新研制的前制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材Tr

4、ent发动机上。Re的加入以及Hf、Y、La，Ru等元料。为了满足高性能航空发动机的设计需求，多年素的合理应用，使新的单晶合金的持久性能和抗环来，各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。境性能均有明显的提高。20世纪80年代以来，单晶高温合金一直沿着本文综述了有关镍基单晶高温合金的成分特其独特的道路发展。随着合金设计理论水平的提高点、相组成、热处理制度、合金性能、应用情况和发展和生产工艺的改进，相继出现耐温能力比第1代单方向，可为开发和研制该类合金提供参考。晶合金分别大约高30cI=和60℃的第2代单晶合金2单晶高温合金的特征和第3代单晶合金；第2代单晶高温合金的代表

5、有PWA1484⋯、CMSX一4等，第3代单晶高温合金2．1成分特征的代表有CMSX一10、CMSX一114J、ReneN6[5j到目前为止，单晶合金已发展了5代。等。研究表明，第3代单晶高温合金CMSX一10典型单晶高温合金的成分及应用见表1。在进的耐温能力比第2代单晶合金CMSX一4(最高使用行单晶合金成分设计时，要兼顾合金性能和工艺性温度约为1163℃)的大约高30℃，其使用温度可达能。由于单晶合金中不存在晶界，并应用在较为苛刻的环境下，所以要注意某些元素的特殊作用。收稿日期：2005—07—18分析表1列出的单晶合金的成分，可以看出，单第一作者简介：胡壮麒(19

6、29一)，中国工程院院士，从事高温舍晶高温合金成分的发展有以下特点】。金的开发与应用研究。详细介绍见封二。维普资讯http://www.cqvip.com2航空发动机2005年第31卷第3期美英英法法美美美法美F100一PW一220PWA1480美1098m8888m8．70PW2037．J79D一7R4．PW1130ReneN458566556—89s．56SRR998．56RB211，RB199RR20o01V7．87RB199一2一22662¨AM18．59AM3余8．25M88—246m一6一一4第CMSX一28．56ArrielCMSX一38．56GMA210

7、01CMSX一64一946624代SC一167．98AF一56量0．15C)KC32俄51．6Nb8．76A_玎一310．015B一一二二一二一0．08CCNK7俄158．80．46．9一一一4．13．90．01B5667552668540．02BDD3中9．553．85．2一一一5．92．18．20某涡轮发动机DD8中1658．252—4226●●一75一2一一2．13．88．25某舰载发动机第TMS一138日2．95．93．05．95，65，00．16．0一余2．0Ru4MC—NG法4<0．251540．160．5量4．0Ru第TMS