粉末冶金高温合金的特点

zpc64

' z4 ^6 m5 M5 C( U& A用粉末冶金方法生产高温合金，是70年代出现的一项新技术。随着新型燃气轮发动机涡轮进口温度的提高，要求高温合金具有更高的使用温度和更优异的力学性能。目前航空发动机上所使用的铸-锻高温合金，由于合金化程度日趋提高，造成合金铸锭内成分偏析严重，组织极不均匀，热工艺性能恶化，成形非常困难，已难于满足新型发动机的要求。采用粉末冶金方法生产高温合金时，由于制粉过程中每个粉末颗粒都是由微量液体金属快速冷凝而成，所以成分偏析仅被限制在粉末颗粒的尺寸之内，用这样的粉末压制成的坯料具有均匀的细晶组织，并能很好的解决成分偏析等问题。   
4 s" A. c% V+ n   由于组织均匀和晶粒细小，能使粉末制件得到优异的力学性能和热工艺性能，从而减轻发动机重量并降低成本。有些合金，如Alloy IN-100和Alloy 95，含有较多的r′相，其铸锭不能锻造。然而这些合金的粉末却可以通过若干种技术进行压实，从而形成具有很细晶粒组织的坯料。这些坯料可以进行超塑性等温锻造。另外，采用粉末工艺还可解决航空热工艺中长期存在的肥头大耳问题，净化毛坯，简化工序，提高材料利用率，降低成本10%～50%。
   粉末锻件与普通锻件的性能比较见表14所示，对于Astroloy合金，其粉末锻件的屈服强度提高约15%，持久寿命延长了1倍。
& c9 N5 V2 H/ r( z6 G6 b
- t1 V( ]  p7 _- V- n6 R5 q; }, Y

表14  Astroloy合金普通锻件与粉末锻件性能比较

9 k) Z; D9 y9 \8 f1 r

锻件种类	σ0.2/MPa 4 p1 Y4 n# C8 m+ \/ @3 c/ a0 l		760℃，60MPa应力作用下的持续时间 5 d4 t: T! ^- p* U
	室温 0 C, q/ U; a4 I1 S* Y# F' o# O	760℃
普通锻件 # @- g+ F+ b0 n! A$ \  q 粉末锻件 % s$ v% m1 {" i	980 1120 # p3 i4 B9 X6 L6 N	880 1000 . }+ h" R6 Z+ I: {	45h 90h

    粉末高温合金也存在一些缺点，例如原始粉末颗粒边界、陶瓷夹杂和热诱导孔洞等。这些缺点可以通过生产超纯净粉末、细心的包套技术和去除杂质等方法得到解决，也可以通过加工变形方法（如锻造、热挤压）来解决。