在航空航天产业园的恒温车间里,三台老式真空淬火炉正发出沉闷的运转声。操作员张工指着刚出炉的CrMnFeCoNi高熵合金锻件摇头:"表面氧化层厚度波动达到12-15μm,心部与表层硬度差超过HRC 4.2,这批涡轮支架毛坯的合格率又跌到81.3%。"热工班组日志显示,传统单段式淬火在降温阶段存在难以克服的相变应力集中问题,导致产品在后期机加工时出现微裂纹。

技术团队在高温X射线衍射仪的监测下发现,当冷却速率超过55℃/s时,BCC相与FCC相的转变会产生0.8%的体积突变。新引进的Gleeble-3800热模拟机为此设计了分级控时淬火方案:首段采用氦气强制冷却至650℃(降温速率80℃/s),在亚稳相区保温120秒完成晶格重构;第二段切换氮气缓冷至300℃(速率25℃/s),最后用液氮深冷定型。工程师在西门子S7-1500PLC控制器中植入了动态温度补偿算法,通过12组K型热电偶实时校正炉膛温度场。

工艺升级后,热处理班组在质量追溯系统中记录了连续500炉次的数据:氧化层厚度稳定在5±0.3μm,截面硬度差降至HRC 1.1以内。正在检测台上进行荧光探伤的质检组长举起零件:"看见这些均匀的贝氏体组织了吗?现在机加工崩刃率从原来的17%降到2.4%,客户反馈的疲劳寿命测试值提升了3.8个周期。"
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