DD5单晶高温合金

超细枝晶低偏析

利用双波长激光粉末床熔融成功制备DD5单晶高温合金，晶界角度差小于10°，枝晶间距仅1–3µm，γ′相细小均匀，元素偏析低，为高性能单晶叶片制造提供新路径。

Wang, Linzhi · Runqi, Yang · Yikai, Xiong · Chenyu, Liao · Ting, Li · 杨彦红 · Sun, Yuan · Shiyang, Wang

Journal of Alloys and Compounds 2025

具体参数

低角度晶界比例

{'zh': '96.1', 'en': '96.1'} %

沉积方向取向差

{'zh': '<10', 'en': '<10'} °

一次枝晶臂间距

{'zh': '1-3', 'en': '1-3'} µm

γ′相平均尺寸

{'zh': '60.3-191', 'en': '60.3-191'} nm

技术优势

晶界角度差小于10°

双波长激光束减轻了LPBF过程的残余应力，避免了高角度晶界和杂晶的形成。

一次枝晶臂间距仅1–3µm

比铸态对应物细小得多，有利于提高力学性能。

元素偏析低

LPBF制备的DD5单晶样品元素偏析更低，有利于减少热处理工序并避免热处理中再结晶形成杂晶。

应用场景

• 航空发动机涡轮叶片：验证双波长LPBF制备单晶叶片的可行性，替代传统铸造或用于叶片修复。
• 高超声速飞行器热端部件：该材料高温强度潜力大，可用于高超声速飞行器热端部件的快速制造。
• 燃气轮机高温部件：LPBF制备的DD5单晶部件可用于燃气轮机热端，有望缩短制造周期并降低成本。
• 增材制造高温合金：提供双波长LPBF制备单晶高温合金的工艺参数和微观组织数据，推动增材制造高温合金应用。