鑄造高溫合金

鑄造高溫合金(cast superalloy)

以鑄造方法直接製備零部件的高溫合金材料。根據合金基體成分，可以分為鐵基鑄造高溫合金、鎳基鑄造高溫合金和鑽基鑄造高溫合金3種類型。按結晶方式，又可以分為多晶鑄造高溫合金、定向凝固鑄造高溫合金、定向共晶鑄造高溫合金和單晶鑄造高溫合金等4種類型。鑄造高溫合金的大部分屬於多晶鑄造高溫合金。

特點 鑄造高溫合金具有如下特點：

(1)合金化程度高。γ’ 強化相(見高溫合金材料的金屬問化合物相)形成元素鋁、鈦、鈮、鉭等高達16%，還加入一定量固溶強化元素鎢、鉬。

(2)鉻含量較低，大部分都在10%以下。

(3)晶界強化元素硼含量都在O．01%以上。

(4)碳含量大都超過o．1%，鈷基鑄造高溫合金的碳含量有些高達1%。(5)有些鑄造高溫合金中加入1%～2%鉿，改善中溫塑性，並提高抗蠕變強度。

顯徽組織特徵 鑄造高溫合金顯微組織(見高溫合金材料顯微組織)中，除γ’ 相外，還有γ- γ’ 共晶相，一次碳化物相也比較多，沿著樹枝晶間分佈，有些合金還有M3B2硼化物析出。鑄造高溫合金熱處理工藝比較簡單，有些甚至不需要進行熱處理就可以使用。

零件生產 鑄造高溫合金一般在大型真空感應爐中冶鍊母合金，用失蠟精密造型法製造 殼型，然後在小型真空感應爐中重熔澆注成零件。

缺陷及消除 鑄造件中不可避免會產生一些顯微疏鬆，可採用熱等靜壓處理使之減輕或消除，增加零件的可靠性。鑄造高溫合金零件的晶粒度比較大，對疲勞性能不利。通常採用表面晶粒細化法來獲得零件表層的細晶。

發展方向 運用定向凝固技術可生產無橫向晶界的柱狀晶葉片或完全消除晶界的單晶葉片，使高溫疲勞壽命和持久強度都有成倍提高，這是當前鑄造高溫合金的發展方向。