等轴晶铸造高温合金,是采用精密铸造方法成型铸件的高温合金,其内部组织以大小不等的等轴晶为主,可能会含有少量的柱状晶。等轴晶,是在各个方向上尺寸相差较小的晶粒,因此等轴晶铸造高温合金性能优于变形高温合金。等轴晶铸造高温合金是铸造高温合金中最先问世的一种工艺,被广泛应用在航空航天产业。
铸件直接凝固成型是铸造高温合金的特点,由于不需要考虑材料的锻造变形性能,其合金元素构成更为复杂,铸件在强度、使用温度等性能方面较变形高温合金相比明显提升,并且可以制造形状、结构更为复杂的铸件。在航空航天装备生产技术不断进步背景下,变形高温合金在部分应用领域已经无法满足需求,性能更优的铸造高温合金市场空间不断增大,利好等轴晶铸造高温合金行业发展。
按照使用温度来划分,等轴晶铸造高温合金又可以分为650℃以下环境使用产品、650℃以上环境使用产品两大类。前者低温特性优,在低温条件下强度与可塑性不会下降,并具有良好的拉伸强度、屈服强度、使用寿命,可用来制造扩压器、涡轮泵等;后者高温特性优,在高温条件下力学性能、耐腐蚀性依然优秀,并具有良好的拉伸强度、持久强度,可用来制造涡轮叶片、导向器等。
20世纪50年代以来,全球等轴晶铸造高温合金行业得到快速发展,在我国,K163、K213、K214、K418、K419、K423、K424、K435、K465、K4163、K4169等多种规格产品已被开发问世。随着技术进步,新型铸造高温合金工艺被研究出来,目前,按照凝固结晶的不同来划分,铸造高温合金主要可以分为等轴晶铸造高温合金、定向凝固高温合金、单晶铸造高温合金等。与后两者相比,等轴晶铸造高温合金制造成本低、制造工艺成熟。
新思界
行业分析人士表示,等轴晶铸造高温合金属于常规铸造高温合金工艺,其应用比例较高,目前其合金成分优化、凝固过程控制还在不断进步,铸件的性能稳定性与质量还在不断提升。但等轴晶铸造高温合金晶粒度较大,疲劳强度存在不足,新开发问世的定向凝固高温合金在耐高温疲劳性、持久强度等方面明显提升,在部分应用领域将对其形成替代。