高温镍基合金棒板材的应用简述

Ni基高温合金核心专利产品包含采用熔炼、铸造和单晶等技术生产的产品，其中单晶产品代级间在耐高温性能上高出30~60℃。第2代产品开始含有一定比例的Re；第4代产品含有一定比例的Ru；第5代产品通过添加Si改善合金的抗氧化性能，同时增加了Ru的含量，Ta被置换出来维持γ/γ微观结构；第6代产品处Ru，Re的其他Pt族金属的地位得到提升。据报道，已经研发第6代Ni基单晶高温合金技术的主要是日本NIMS和美国GE。日本NIMS重视材料的综合性能、环保性能，Ru的含量达到5.0%，其中高温环境下的抗氧化性相对更重视，报道的合金产品型号为TMS-238。美国GE提升了其他Pt族金属在合金中的含量，据报道含量从0.1%~6.0%，具体产品名称未见报道。表3列出了部分Ni基单晶高温合金及其应用情况。

通过对镍基高温合金核心技术的分析可以发现，核心技术的演进与产业发展是对应的，跟踪并把握了核心技术的研发方向，就是把握了产业的发展方向。近年来镍基高温合金棒、镍基合金板核心技术研发方向主要体现在以下4个方面。

1、计算机信息技术在合金制备中的应用。通过计算机模拟合金成分、合金制备、合金性能等，然后再实现产业化，是近年来核心企业采取的主要步骤。

2、辅助技术迅猛发展。相临两个代级间的单晶合金可以提高耐温性能30%~60%，而热障涂层技术和气冷技术结合可以直接让单晶合金的工作环境提高几百摄氏度，让高温合金产品在更加苛刻的环境下工作，是近年来最重要的研发方向之一。

3、激光熔覆技术的快速发展及广泛应用。激光熔覆技术在热障涂层制备及高温合金修复领域发挥着越来越重要的作用，其成功应用既包括单晶合金表面制备热障涂层，也包括在基材料上外延生长修复单晶合金，同样是近年来最重要的研发方向之一。未来激光熔覆技术在高温合金的制备及其他相关方面如何拓展更多的应用，值得关注。

4、综合性能的提升。综合性能既包括耐高温、耐腐蚀、耐氧化、抗蠕变、机械强度等性能，也包括越来越受到重视的与环境协调性、少维护性、扩展材料的使用寿命、以及减小合金的制备成本等方面。