DD6單晶高溫合金與陶瓷型殼的界面反應

姚建省， 唐定中， 劉曉光， 李 鑫， 王麗麗，曹春曉， 丁方政， 陳 昊

(1. 北京航空材料研究院 先進高溫結構材料重點實驗室，北京100095;2. 空軍駐北京地區軍事代表室，北京100095)

精密鑄造技術是制備航空發動機渦輪葉片的重要方法之一。高溫合金精密鑄造過程中，陶瓷型芯/型殼材料在1500℃以上的高溫下浸泡在合金熔體中，時長數十分鐘甚至一小時以上。尤其是單晶高溫合金葉片的制備，陶瓷型芯/型殼所處的工作環境更加惡劣。在以往的研究工作中，鈦合金具有很高的化學活性，其與陶瓷材料的界面反應問題已有大量的報道［1～4］，對界面反應的機理及不同型殼材料界面反應差異進行了深入分析［5～8］。近年來，隨著高溫合金成分設計的越來越復雜，工藝要求越來越苛刻，高溫合金熔體與陶瓷型芯/型殼的界面反應問題逐漸顯現出來，高溫合金與陶瓷材料的界面反應研究報道陸續出現［9～15］。從報道的研究結果來看，一般認為Hf，Cr 等活性元素的存在是導致界面反應產生的直接原因。前期的高溫合金與陶瓷材料的界面反應研究通常針對K4648，K465 等等軸晶類合金及DZ22 等定向類合金，研究單晶高溫合金與陶瓷材料的界面反應少見報道。

DD6 單晶高溫合金是我國自主研發的第二代單晶高溫合金［16～20］，具有高溫強度高、綜合性能好、組織穩定及鑄造工藝性能好等優點。與第一代鎳基高溫合金DD3 相比，DD6 單晶高溫合金承溫能力提高約40℃;與國外應用的第二代單晶高溫合金PWA1484，ReneN5，CMSX-4 相比，其拉伸、持久、抗氧化及耐熱腐蝕性能等均達到這些合金的水平，且因其含錸量低而具有低成本的優勢。……