再进行定向再结晶处理得到拉长的晶粒，这种叶片使推重比提高50%（与定向叶片相比较）， 利用急冷技术生产粉末的好处很多，最吸引人的是可以得偏析极小的高度过饱和的固溶 体。同时极细的晶粒还带来降低压力加工能量消耗的好处，用这种粉末可以得到高级的铝合 金，高温合金。利用急冷技术改善表面结构甚至表面成分方面将会有重要的发展，由于许多 破坏过程都是从表面开始的，这就为表面处理提供了一个广阔的应用场所，例如应用激光技 术改善30！不绣钢的应力腐蚀开裂。应用激光表面熔化来改善抗热腐蚀性能。目前应用急冷 技术改变表面成分的工作不多，预计会有更多的研究出现。最近，美国技术研究中心(U- ited Technologies Research Center)设计了一种称为定向能量处理的新工艺设想 (Directed enrgy Proceossing)。这是通过激光技术来制造出一薄层-一游层都具有不 同成分和结构的组成部件的办法。采用激光，电子束或离子束为热源的急冷技术不仅会给八 十年代新合金打一个新局面，同时还对材料科学提出了许多新课题，例如在急冷条件下的形 核长大理论，介稳定相的形成和介稳定相图，细晶结构下的组织结构与性能关系等等。 新技术新工艺的引入往往带来合金设计观点的相应变化，例如单晶叶片的设计思想就不 同于一般镍基高温合金的思想。由变形合金走向铸造合金的时候，合金组织的变化是由均 匀组织龙向不均匀组织，但足由铸造合金走向单晶叶片时，这种思路变了，对于单品叶片来 说，大块碳化物只是裂纹源，没有强化作用，这时组织上的要求又从不均匀走向均匀化。从 成份上讲，由于取消了晶界，起强化晶界作用的微量元素不需妥了，相反，这些微量元素会 降低合金的初熔温度，从而不能提高固溶处理温度以得到均匀弥放的时效析出细Y'相。其 次，与晶界密切相关的热疲疗。晶界蠕变跪性等会由于取消了晶界而改善，对它们的尖求就 从第一位降为第二位的了。再者，合金的可铸性也无所谓了。这样一来，对单品叶片来说， 只有变强度和抗氧化热腐蚀性是第一位的要求，从而单晶叶片的成分设计要作相应的变 化。例如，原来定向铸造叶片是用MM200+Hf合金，含有11个元素之多（表1），而单品 叶片的成分大大改变了，只含有7个元素（表1中的A11oy54)。首先是去掉全部微量元 素，包括C、B、Er、Hf。其次是用Ta代W,提高含Cr量到1O%,以提高合金的抗氧化热 腐蚀性。 表1 铸造叶片和单晶叶片的化学成分 合 金 Cr Ni oC Ti W Nb Ta B Er MM200+Hf 9 基 10 5 2 12 2 10.140.0150.08 A11oy454 10 悲5 5 1.5 12 但是这并不意味着已有的合金设计理论没有用了、相反、在新工艺的基础上运用合金设计 理论将会大大加速高温合金的发展，所以图3中达到饱和的时间愈来愈短。以机械合金化为 例。最初的合金是MA754,是一个用y2o质点强化的简单Ni-Cr固溶体合金（表2）， 其强度水平足不高的。但是运用已有的Y强化的合金设计知识以后，很快就样到y20和Y 合强化的MA6000合金（表2），一下子就把机械合金化水平大大提高了一步。 上述趋势也适应用于其它类型的合金。例如应用控制轧制技术以后，管线用钢得到了很 大的发展，使得提高强度和提高缺口韧性和断裂能量消耗的矛盾得到较好的解决，以设能！： 产综合性能良好的尺寸大到64时的管子，特别是采用控制轧制的超低碳钢（如贝菌体剩，以后， 202再进行定 向再结晶处理得到拉长的 晶粒 ， 这种叶片使推重 比提高 与定向叶片相 比较 ， 利 用 急冷 技 术生产 粉末的好 处很 多 ， 最 吸 引人 的 是可 以得偏析极 小 的 高度过饱和 的 固溶 体 。 同时 极细 的晶 粒还带来降低压力加 工能 量消耗 的好处 ， 用这种 粉末可 以 得 到高级 的铝 合 金 ， 高温 合 金 。 利用 急冷技 术改 善表面结 构甚 至表面 成 分方 面将 会有重要 的发展 ， 由于 许 多 破坏 过 程都 是从表面 开 始的 ， 这 就为表面 处理提供 了一 个广阔 的应 用场所 ， 例如 应 用激 光技 术改 善 飞不 诱 网 的应力腐蚀开裂 。 应用 激 光 表面 熔 化来改 善抗热腐蚀性能 。 目前应 用急冷 技术改 变表 面 成 分 的工作 不 多 ， 预计 会有更 多的研 究 出现 。 最 近 ， 美 国技 术研 究 中心 ， 设 计 一 种 称为定 句 能 量 处理 的新 工 艺设 想 。 这是通 过 激 光技术来制造 出一 薄层 一 薄层 都具 有不 同成 分和 结 构的 组成部件 的办法 。 采 用激 光 ， 电子 束或离子 束为热 源 的急冷技术 不 仅 会给 八 十 年代新 合 金打一 个新 局面 ， 同时还对材 料科学提 出了许多新 课 题 ， 例 如 在 急冷条件下 的形 核长大 理 沦 ， 介稳定 相的形成 和 介稳定 相 图 ， 细 晶 结构下 的组 织 结构 与性能关 系等等 。 新 技术新 工 艺的 引入 往住带来 合金设 计 观点 的相应 变化 ， 例 如 单 晶叶片的 没计思 想 就 不 同于一般 镍 基 高温 合金 的思 想 。 由变形 合金走 向铸造合金 的时候 ， 合金组织 的 变化 廷 由均 匀组 织 走向 不均 匀组织 ， 但 是 由铸造 合金走 向单晶 叶片时 ， 这 种 思路 变 了 ， 对于单 品叶片 来 说 ， 大块 碳化物只 地裂 纹 源 ， 没有强 化作用 ， 这 时 组织 上的要求又 从不 均匀走向均匀化 。 从 成 份 上讲 ， 由于取 消了晶 界 ， 起强 化晶 界作用 的微 量元 素不 需要 了 ， 相反 ， 这 些微 量 元 素 会 降低 合 金的 初 熔温 度 ， 从 而 不 能提 高固 溶处理温度以 得 到均 匀弥 故的 时效 析 出细 丫‘相 。 其 次 ， 与晶 界密 切相关 的热 夜 芳 。 晶 界濡 变脆 性等会 由于取 消 了晶 界而 改 善 ， 对 它们 的 要求就 从 第一 位 降 为第二 位 的了 。 再者 ， 合 金 的可 铸性也无所 谓 了 。 这 样一 来 ， 对 单 晶叶片来 说 ， 只 有端 变 强度和 抗 氧化热 腐 蚀性是 第一位 的要求 ， 从 而单晶 叶片 的成 分 设计要作 相应 的 变 化 。 例 如 ， 原来定 向铸造 叶片是用 合金 ， 含有 个元 素之 多 友 ， 而 单晶 叶片的成 分大大改 变 了 ， 只 含有 个元 素 表 中的 ， 。 首 先 造去掉全部微 量元 素 ， 包括 、 、 、 。 其次是 用 代 ， 提 高含 量 到 。 ， 以 提 高 合金的 抗氧 化热 腐蚀性 。 表 铸造叶片和 单晶叶片的 化学成 分 一︸ ︸ 门︸曰卜一 ﹃ 金 ‘月‘ 卜二皿 处日卫二匕巴巨生 一 已里 些些竺早三到竺皿 到 竺且竺 毛一二 “ 。 “ ‘ ‘ “ ‘ …‘ · ‘ 一 … ‘ ， 匕 一 但 是这 并 不意味着 巳有的 合金设计理论没有用 了 、 相反 、 在 新工 艺的 基 础上运用 合金设计 理论将 会大 大加 速 高温 合金 的发展 ， 所 以 图 中达 到饱 和 的 时 间愈来 愈短 。 以 机械 合金 化 为 例 。 最 初 的 合金是 ， 是一 个用 。 。 质点 强 化的 简单 一 固溶体合 金 表 ， 其 强度水 平 是不 高的 。 但 是运用 已有的 洲强 化的 合金 设计知 识 以 后 ， 很 决就得 到 。 。 和 丫’标 合 强 化 的 合金 表 ， 一下 子就 把机械合金 化水 平大大提 高了一 步 。 上 述趋 势也适应 用于 其它类型 的合 金 。 例如应 用控 制轧制技术以 后 ， 管线 用 钢得 到 一 ’ 很 大的发展 ， 使得提 高强度和提 高缺 口 韧 性和断裂 能 量消耗 的 矛盾得 到较好 的解 决 ， 以 致 能 产 三 产 综 合性能 良好 的尺寸大到 时 的 管 子 ， 特 另 是采 用控 制轧制 的超低 碳钢 如 贝菌体 钢 ， 以 后