2023年三季度,PA视讯材料科技航空航天产业园热处理车间内,技术人员正对最新批次耐腐蚀高熵合金进行金相检测。在500倍显微镜下,合金晶界处呈现断续的灰色氧化物,像蜈蚣脚般侵蚀着基体。质量总监指着检测报告皱紧眉头:“客户要求的1250MPa抗拉强度达标率仅76%,热暴露后延伸率下降超15%——这是晶界氧化导致的脆化现象。”

问题根源直指传统氮气保护炉的局限性。虽然炉内氧浓度控制在50ppm以下,但高熵合金中的铬、铝等活性元素在1080℃固溶处理时,仍会与微量氧气发生选择性氧化。设备工程师在检修记录本上标注着关键数据:传动辊道间隙处存在0.3mm不均匀缝隙,快冷阶段氮气露点波动达-45℃~-32℃。

技术团队在三个月内完成三大升级:首先将RX系列箱式炉更换为双室真空热处理炉,极限真空度提升至5×10-3Pa;接着在冷却室增设多级喷射系统,使氩气冷却速率可在3-15℃/s间精确调节;最后引入智能控温模块,将均温区温差从±8℃压缩至±2℃。工艺参数方面,将固溶温度从1080℃调整为1120℃±5℃,保温时间根据构件厚度采用阶梯式计算模型,快冷阶段采用“先缓后急”的非线性冷却曲线。

现在走进改造后的热处理车间,监控屏上实时显示着第38批次的工艺曲线:在1125℃固溶处理阶段,真空度始终稳定在8×10-3Pa水平。随炉试样检测报告显示,晶界氧化层厚度从改造前的3.2μm降至0.5μm以下,室温拉伸强度标准差由原工艺的42MPa缩小至18MPa。更令人欣喜的是,在650℃/200MPa条件下的持久寿命从原工艺的280小时提升至510小时,满足航空发动机对材料热稳定性的严苛要求。
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