在航空航天产业园的熔炼车间,我们注意到采用传统单段退火工艺的CoCrFeNiMn高熵合金,在后续冷加工中频繁出现沿晶裂纹。质检报告显示:当材料承受超过60%的变形量时,晶界处析出的σ相导致延伸率骤降至8%以下,这对飞机龙骨梁的疲劳寿命构成严重隐患。

技术团队通过扫描电镜与EBSD联用分析,发现问题的核心在于冷却速率失控。我们重新设计了热处理路径:在真空热处理炉中设置三段控温程序,首先以200℃/min的速率快速升温至1100℃固溶处理,保温2小时后,采用分级冷却策略——先以50℃/min缓冷至800℃进行晶界重构,再以150℃/min急冷至室温抑制脆性相析出。关键创新点在于800℃保温阶段引入了微量B元素内吸附,通过俄歇谱仪证实B元素在晶界的偏聚度达到1.2at.%,有效阻隔了Cr、Mo等元素的晶界扩散。

工艺升级后,现场取样检测显示:晶界σ相体积分数从3.7%降至0.2%,室温冲击韧性提升至152J/cm²。更令人振奋的是,在模拟飞行载荷的疲劳测试中,新型高熵合金的循环周次达到2.1×10^6,较传统工艺产品提升近3倍。目前该技术已应用于最新批次的钛合金型材生产,为某型商用客机提供的龙骨梁组件成功通过适航认证。
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