高溫鎳基合金棒板材的應(yīng)用簡述

Ni基高溫合金核心專利產(chǎn)品包含采用熔煉、鑄造和單晶等技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，其中單晶產(chǎn)品代級間在耐高溫性能上高出30~60℃。第2代產(chǎn)品開始含有一定比例的Re；第4代產(chǎn)品含有一定比例的Ru；第5代產(chǎn)品通過添加Si改善合金的抗氧化性能，同時增加了Ru的含量，Ta被置換出來維持γ/γ微觀結(jié)構(gòu)；第6代產(chǎn)品處Ru，Re的其他Pt族金屬的地位得到提升。據(jù)報道，已經(jīng)研發(fā)第6代Ni基單晶高溫合金技術(shù)的主要是日本NIMS和美國GE。日本NIMS重視材料的綜合性能、環(huán)保性能，Ru的含量達到5.0%，其中高溫環(huán)境下的抗氧化性相對更重視，報道的合金產(chǎn)品型號為TMS-238。美國GE提升了其他Pt族金屬在合金中的含量，據(jù)報道含量從0.1%~6.0%，具體產(chǎn)品名稱未見報道。表3列出了部分Ni基單晶高溫合金及其應(yīng)用情況。

通過對鎳基高溫合金核心技術(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，核心技術(shù)的演進與產(chǎn)業(yè)發(fā)展是對應(yīng)的，跟蹤并把握了核心技術(shù)的研發(fā)方向，就是把握了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。近年來鎳基高溫合金棒、鎳基合金板核心技術(shù)研發(fā)方向主要體現(xiàn)在以下4個方面。

1、計算機信息技術(shù)在合金制備中的應(yīng)用。通過計算機模擬合金成分、合金制備、合金性能等，然后再實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，是近年來核心企業(yè)采取的主要步驟。

2、輔助技術(shù)迅猛發(fā)展。相臨兩個代級間的單晶合金可以提高耐溫性能30%~60%，而熱障涂層技術(shù)和氣冷技術(shù)結(jié)合可以直接讓單晶合金的工作環(huán)境提高幾百攝氏度，讓高溫合金產(chǎn)品在更加苛刻的環(huán)境下工作，是近年來最重要的研發(fā)方向之一。

3、激光熔覆技術(shù)的快速發(fā)展及廣泛應(yīng)用。激光熔覆技術(shù)在熱障涂層制備及高溫合金修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，其成功應(yīng)用既包括單晶合金表面制備熱障涂層，也包括在基材料上外延生長修復(fù)單晶合金，同樣是近年來最重要的研發(fā)方向之一。未來激光熔覆技術(shù)在高溫合金的制備及其他相關(guān)方面如何拓展更多的應(yīng)用，值得關(guān)注。

4、綜合性能的提升。綜合性能既包括耐高溫、耐腐蝕、耐氧化、抗蠕變、機械強度等性能，也包括越來越受到重視的與環(huán)境協(xié)調(diào)性、少維護性、擴展材料的使用壽命、以及減小合金的制備成本等方面。