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在高溫合金及其鑄造的生產(chǎn)過程中,高溫合金鑄件的純潔度是極為重要的技術(shù)問題之一,它不僅影響到合金的性能水平及其穩(wěn)定性,而且對(duì)鑄件的質(zhì)量和合格率有著極大的影響。
在我國,由于設(shè)備和工藝條件限制,現(xiàn)有高溫合金中氣體和雜質(zhì)含量一般高于國際標(biāo)準(zhǔn)。因此合金性能水平有限,且波動(dòng)性較大,這也是導(dǎo)致高溫合金鑄件合格率較低的原因之一。
要鑄造出高純潔度的高溫合金鑄件,勢必對(duì)高溫合金材料的純凈度提供了一些基礎(chǔ)要求,以確保對(duì)應(yīng)設(shè)備的可靠性。以發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片材料為例來看,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,由變形高溫合金發(fā)展到鑄造高溫合金;由等軸晶鑄造高溫合金發(fā)展到單晶高溫合金;由單晶合金發(fā)展到第二、三代單晶合金。
就一般高溫合金鑄件來說,其合金材料中氣體含量一般在(5~10)×10-6,而單晶合金如CMSX-4氣體含量(1~4)×10-6。而合金中的雜質(zhì)含量,也有規(guī)定需要遵守。
比如說關(guān)鍵性雜質(zhì)元素Bi、Te、Tl等,要求小于0.5×10-6;而Ag、As、Pb、Sn等雜質(zhì)元素,則要求小于5×10-6。高溫合金鑄件的合金材料中,除了關(guān)鍵性雜質(zhì)元素外,其它雜質(zhì)元素的總量小于400×10-6,單個(gè)雜質(zhì)含量大不超過25×10-6。
當(dāng)然不同材料、不同零件要求也有所區(qū)別,但是總的趨勢是對(duì)合金中氣體雜質(zhì)限量越來越嚴(yán),已經(jīng)發(fā)展到要求制備高純度合金,這樣才能鑄造中高純度的高溫合金鑄件。