在PA视讯材料科技有限公司的热处理车间,航空航天级高熵合金的真空淬火炉正发出低鸣。操作员手持红外测温仪紧盯仪表盘,屏幕上显示着炉温波动已超过±15℃——这是导致去年批次产品出现3.2%晶粒异常长大的直接原因。用于飞机龙骨梁的CoCrFeNiMn系高熵合金,在传统固溶处理时常因温度场不均引发局部再结晶,使疲劳寿命测试数据离散度高达18%。

技术团队将原单区控温改造为七区独立控温系统,每个温区配备K型铠装热电偶与PID调节模块。在1180℃固溶处理阶段,通过布置在炉膛侧壁的氮化硅辐射管实现梯度加热:前区设定1250℃用于快速穿透合金表面氧化层,中区维持1180±5℃核心处理温度,后区采用阶梯降温至950℃完成过饱和固溶体调控。更关键的是在惰性气体保护环节,将氩气流量从20L/min提升至45L/min,并通过加装气体涡流装置使炉内氧含量稳定在8ppm以下。

工艺升级后,首批处理的200件高熵合金试样经电子背散射衍射检测,平均晶粒尺寸从原工艺的52μm降至28μm,极差由37μm收窄至9μm。在后续的轴向疲劳测试中,循环次数中位数提升至2.1×10^6次,数据离散度降至6%。车间质量主管指着刚下线的合金锻件表示:“现在每批产品的持久强度稳定在890MPa以上,客户反馈涡轮叶片装机合格率提升至99.7%。”
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