什么是单晶材料?

如题所述

第一代单晶高温合金:主要有DD2、DD3、DD4 (前三者研制单位: 北京航空材料研究院)、DD26与DD26C(中国科学院)、DD402(  钢铁研究总院和南方航空动力机械公司 )、DD8( 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室 )....等合金。


第二代单晶高温合金:DD6与DD398 (北京航空材料研究院)、DD5 (中国科学院金属研究所 )
另外,国内研制的无Re合金,如DD99、DD98等,其性能相当于第一、第二代单晶的水平。

中国科学院金属研究所发明提供了一种高强抗热腐蚀镍基单晶高温合金DD-13,该合金的组成成分构成和各成分的质量百分含量为:Cr:10.0~15.0%,Co:8.0~12.0%,Mo:0.5~3.0%,W:3.0~6.0%,Ta:4.0~7.0%,Al:3.0~5.0%,Ti:3.0~5.0%,C:0~0.4%,其余为Ni,6.5≤Al+Ti≤9,Al/Ti≤1。该合金不仅具有优良的抗热腐蚀性能,还具有较高的高温力学性能、良好的组织稳定性。既可以适用于地面与舰用燃气轮机高温部件,又可以适用于航天、航空发动机高温部件。

中国科学院金属研究所研制提供 一种高强度抗腐蚀镍基单晶高温合金M09A。其化学成分为(重量百分比):Cr11.0~15.0%,Co8.0~9.0%,Mo1.8~2.2%,W3.5~4.4%,Ta5.0~6.0%,Al4.0~5.4%,Ti2.5~3.5%,B0.004~0.007%,C0.01~0.03%,Ni余量。该合金材料高温持久性能好,抗热腐蚀性能优异,组织稳定。


第三代单晶高温合金:DD9与DD10 ( 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室 )、DD32、DD33( 中国科学院金属研究所高温合金研究部) 、 DD90(  中国科学院金属研究所)


第四代单晶高温合金:DD22 合金、中国科学院金属研究所发明一种高强度且组织稳定的第四代单晶高温合金,其特征在于:按重量百分比计,该合金的化学成分为:Cr 3~5%,Co 5~12%,W 6~8%,Mo 0.1~2%,Re 4.5~6%,Ru 2 ~4%,Al 5.5 ~6.5%, Ta 6 ~10%,其余为 Ni。另,某型号国产四代单晶X3含铼5%,含钌3%。

第五代含铼高温合金材料及单晶涡轮叶片: 首个已公开五代含铼高温合金的研制单位为成都航宇超合金技术有限公司( 母公司为陕西炼石有色资源股份有限公司)。据悉,北京航空材料研究院 与 中国科学院金属研究所亦各自在研第五代含铼高温合金,只是详情未公布。

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第1个回答  推荐于2017-10-10
1、单晶材料是指材料整体为一个晶核长大,最后形成单一晶体的材料。
2、单晶材料不存在晶粒大小问题,也没有晶界本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2012-10-26
单晶体是针对多晶体而言的,由单晶体制备的材料为单晶材料。一般材料多为多晶材料,单晶一般是在特定条件下制备出来的,有许多优异的性能。其余的参考楼上所答。
第3个回答  2023-03-04
DD406(DD6)第二代镍基单晶高温合金
概述:DD406是我国研制的第二代镍基单晶高温合金,具有高温强度高、综合性能好、组织稳定及铸造工艺性能好等优点。与国外应用的第二代单晶高温合金PWA1484、ReneN5、CMSX-4相比,其拉伸性能、持久性能、蠕变性能、抗氧化性能及耐热腐蚀性能等均达到甚至部分超出其水平,且因其含Re量低而具有低成本的优势。适用制作具有复杂内腔的燃气涡轮在1100℃以下工作的涡轮工作叶片和1150℃以下工作的导向叶片等高温零件。
应用概况及特性:合金已被选用于制作多种先进航空发动机涡轮工作叶片与导向叶片,正在多种发动机上进行试车考核,并且该合金通过了某发动机的试车考核、飞行考核及设计定型技术鉴定。
材料技术标准
GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号
Q/6S 1678 DD6合金锭
熔炼与铸造工艺
采用真空感应炉熔炼母合金,在真空定向凝固炉中重熔浇注单晶铸件或试棒。
第4个回答  2018-06-27
目前单晶合金材料已发展到第四代,承温能力提升到1140℃,已近金属材料使用温度极限。未来要进一步满足先进航空发动机的需求,叶片的研制材料要进一步拓展,陶瓷基复合材料有望取代单晶高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用。
单晶高温合金叶片研制难度和周期与其结构复杂性有关,普通复杂程度的单晶叶片研制周期较短,但在航空发动机上应用也需经历较长的时间。从单晶实心叶片到单晶空心叶片、到高效气冷复杂空心叶片等,技术难度跨度很大,相应的研制周期跨度也较大。一般一种普通复杂程度的单晶空心叶片从图纸确认、模具设计到试制、再到小批投产,需要1~2年时间。但单晶叶片由于其复杂的服役环境,需要进行大量的验证试验,一般一种普通结构的单晶空心叶片从研制出来以后到航空发动机上应用需5~10年的时间,有的随发动机研制进度,甚至需要15年或更长的时间。
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