常州PA视讯材料科技有限公司

在PA视讯材料科技的高熵合金生产车间，热处理工序长期面临两大挑战：一是传统电阻炉的横向气流导致工件不同截面存在≥15℃的温差，直接影响CrMnFeCoNi系高熵合金中L12强化相的均匀析出；二是淬火过程中因冷却速率不足引发的晶界偏聚现象，致使一批航空航天用耐腐蚀高熵合金的冲击韧性数据离散度超过工艺标准限值35%。现场金相检测显示，工件边缘与心部的枝晶间距差异达8.2μm，这对需要承受极端工况的航空发动机部件而言存在重大隐患。

技术团队通过引入模块化真空加压气淬系统进行工艺升级。该系统采用多区独立控温技术，在升温和保温阶段通过12组呈立体分布的硅钼棒发热体实现三维温场补偿，将有效工作区温差控制在±3℃以内。在关键的淬火环节，采用氮氩混合气体在0.6-1.2MPa区间进行自适应压力调节，配合特殊设计的文丘里效应喷嘴阵列，使厚度达80mm的CoCrFeNiAlTi系高熵合金锻件在900℃至400℃区间的平均冷却速率提升至42℃/s。为解决传统测温盲区，在炉体关键位置嵌入5组铠装钨铼热电偶，并与部署在工件表面的非接触式红外测温系统形成数据融合，构建出全场温度数字孪生模型。

工艺升级后，经三批次累计126个样件的检测数据显示：高熵合金的维氏硬度波动范围从原有的HV385-436收窄至HV408-419，室温拉伸强度标准差降低67%。通过透射电镜对典型样件进行微区分析，发现B2析出相的尺寸分布集中在85-112nm区间，较改造前（52-158nm）显著均匀。更关键的是，在模拟航空燃油环境的腐蚀疲劳测试中，优化后的TC4/高熵合金叠层构件寿命从原工艺的2.1×10^6周次提升至3.5×10^6周次，成功通过AS9100D标准中的加速老化验证。当前该技术已延伸应用于公司新开发的金属基复合材料热处理产线，为航天级铌钨合金壳体构件提供了工艺范式。