粉末冶金高溫合金的特點

用粉末冶金方法生產高溫合金，是70年代出現的一項新技術。隨著新型燃氣輪發動機渦輪進口溫度的提高，要求高溫合金具有更高的使用溫度和更優異的力學性能。目前航空發動機上所使用的鑄-鍛高溫合金，由于合金化程度日趨提高，造成合金鑄錠內成分偏析嚴重，組織極不均勻，熱工藝性能惡化，成形非常困難，已難于滿足新型發動機的要求。采用粉末冶金方法生產高溫合金時，由于制粉過程中每個粉末顆粒都是由微量液體金屬快速冷凝而成，所以成分偏析僅被限制在粉末顆粒的尺寸之內，用這樣的粉末壓制成的坯料具有均勻的細晶組織，并能很好的解決成分偏析等問題。

由于組織均勻和晶粒細小，能使粉末制件得到優異的力學性能和熱工藝性能，從而減輕發動機重量并降低成本。有些合金，如AlloyIN-100和Alloy95，含有較多的r′相，其鑄錠不能鍛造。然而這些合金的粉末卻可以通過若干種技術進行壓實，從而形成具有很細晶粒組織的坯料。這些坯料可以進行超塑性等溫鍛造。另外，采用粉末工藝還可解決航空熱工藝中長期存在的肥頭大耳問題，凈化毛坯，簡化工序，提高材料利用率，降低成本10%～50%。

粉末鍛件與普通鍛件的性能比較見表14所示，對于Astroloy合金，其粉末鍛件的屈服強度提高約15%，持久壽命延長了1倍。

表1Astroloy合金普通鍛件與粉末鍛件性能比較

粉末高溫合金也存在一些缺點，例如原始粉末顆粒邊界、陶瓷夾雜和熱誘導孔洞等。這些缺點可以通過生產超純凈粉末、細心的包套技術和去除雜質等方法得到解決，也可以通過加工變形方法（如鍛造、熱擠壓）來解決。