高氮镍基铸造高温合金

氮化物细化晶粒

氮化物作为异质形核核心细化晶粒，但氮含量升高会降低蠕变寿命，需权衡使用。

Chen, Wang · 盛乃成 · Sun, Shijie · Wang, Han · Fan, Shigang · Sang, Zhiru · Shi, Kun · Guichen, Hou · Li, Jinguo · 周亦胄

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2025

具体参数

蠕变寿命

49.63 h

蠕变寿命

23.33 h

技术优势

晶粒能细化

TiN夹杂物在凝固过程中优先形成并作为异质形核核心，从而细化晶粒结构。

碳化物形态可控

随氮含量升高，MC碳化物由棒状转变为块状，数量密度增加而尺寸减小，可通过氮含量调控。

应用场景

• 航空发动机热端部件：需要权衡氮含量以获得细化晶粒与蠕变性能的平衡，指导返回料在涡轮叶片等热端部件中的使用。
• 燃气轮机叶片：氮化物细化晶粒可能提高屈服强度，但蠕变寿命下降，需针对服役载荷优化成分。
• 高温结构材料：为含氮高温合金的微观组织与性能关系提供基础数据，推动返回料可持续制造。
• 高超声速飞行器热防护：氮对碳化物形态和氮化物析出的影响可用于调控高温防护涂层的显微组织。