在PA视讯材料科技的热处理车间,操作员正对刚出炉的耐腐蚀高熵合金组件摇头——这些本应银亮的产品表面浮现着蛛网般的灰暗纹路。这是典型的晶界氧化现象,在常规箱式炉处理CoCrFeNiMn系高熵合金时,炉内残余氧分子会沿晶界渗入,形成厚度达3-5μm的氧化层。质检报告显示,此类缺陷导致材料疲劳寿命骤降40%,在航空航天客户端的装配合格率长期徘徊在82%左右。

技术团队在改造MVS-2020型真空淬火炉时采取了组合策略:首先将炉体极限真空度从5×10⁻³Pa提升至8×10⁻⁴Pa,通过增加两级罗茨泵组实现深度脱气;接着在冷却系统加装氦气回收装置,使淬火介质纯度保持在99.999%以上;最关键的是开发了阶梯式控温程序——在800℃设置30分钟保温平台,令合金元素充分扩散的同时抑制晶粒异常长大。现场仪表记录显示,整个热处理周期中氧分压始终控制在1×10⁻²Pa以下,远低于发生明显氧化的临界值。

三个月运行数据证实变革成效:经EDAX能谱分析,升级后产品表面氧元素含量从0.8at%降至0.05at%,晶界处再无氧化痕迹。在常州质检中心的联合测试中,这批高熵合金的室温拉伸强度达到1.2GPa,同时保持35%的延伸率,较改造前分别提升18%和42%。更令人振奋的是,某航天设备制造商反馈其涡轮盘部件的服役寿命从800小时延长至1200小时,首批订单即追加200套。此刻热处理车间监控屏上,实时更新的工艺参数曲线正勾勒出国产特种金属材料的新高度。
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