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在高溫合金及其鑄造的生產過程中,高溫合金鑄件的純潔度是極為重要的技術問題之一,它不僅影響到合金的性能水平及其穩定性,而且對鑄件的質量和合格率有著極大的影響。
在我國,由于設備和工藝條件限制,現有高溫合金中氣體和雜質含量一般高于國際標準。因此合金性能水平有限,且波動性較大,這也是導致高溫合金鑄件合格率較低的原因之一。
要鑄造出高純潔度的高溫合金鑄件,勢必對高溫合金材料的純凈度提供了一些基礎要求,以確保對應設備的可靠性。以發動機渦輪葉片材料為例來看,隨著發動機的發展,由變形高溫合金發展到鑄造高溫合金;由等軸晶鑄造高溫合金發展到單晶高溫合金;由單晶合金發展到第二、三代單晶合金。
就一般高溫合金鑄件來說,其合金材料中氣體含量一般在(5~10)×10-6,而單晶合金如CMSX-4氣體含量(1~4)×10-6。而合金中的雜質含量,也有規定需要遵守。
比如說關鍵性雜質元素Bi、Te、Tl等,要求小于0.5×10-6;而Ag、As、Pb、Sn等雜質元素,則要求小于5×10-6。高溫合金鑄件的合金材料中,除了關鍵性雜質元素外,其它雜質元素的總量小于400×10-6,單個雜質含量大不超過25×10-6。
當然不同材料、不同零件要求也有所區別,但是總的趨勢是對合金中氣體雜質限量越來越嚴,已經發展到要求制備高純度合金,這樣才能鑄造中高純度的高溫合金鑄件。