DZ4125 定向凝固高温合金棒：航空动力的核心材料

DZ4125 定向凝固高温合金棒：航空动力的核心材料

DZ4125 是我国自主研发的镍基沉淀硬化型定向凝固柱晶高温合金，其服役温度可达 1050℃以下，是当前国内综合性能领先的高温合金之一。该合金以美国 Rene 125 合金为基础，通过优化钛元素含量并引入铪元素，显著提升了铸造性能与抗疲劳特性，尤其适合制造航空发动机中的复杂空心叶片。

成分设计与制造工艺

DZ4125 的化学成分以镍为基体，辅以铬、钼、钴等元素形成固溶强化体系，并通过铝、钛、铌等元素生成 γ' 相（Ni₃(Al,Ti)）实现沉淀强化。铪的添加有效抑制了晶界裂纹扩展，增强了横向强度，同时降低了枝晶偏析倾向。其制造采用真空感应熔炼母合金，结合真空定向凝固技术，可精确控制柱状晶沿 (001) 方向生长，消除横向晶界，使材料在高温下保持优异的力学性能。

性能优势

高温强度与稳定性：在 900℃长期时效 4000 小时后，未观察到 TCP 相析出，表明其组织稳定性优异。定向凝固工艺赋予材料沿晶向的高强度，适用于 1000℃以下的涡轮转子叶片及 1050℃以下的导向叶片。

铸造适应性：通过成分优化，合金可铸造壁厚仅 0.5mm 的复杂内腔结构，满足无余量精密成型需求，减少后续加工成本。

抗腐蚀与抗氧化：表面经真空电弧镀 NiCrAlYSi 涂层处理后，抗氧化和耐热腐蚀能力显著提升，延长了部件在严苛环境中的使用寿命。

应用领域

DZ4125 已成功应用于某先进航空发动机的高压涡轮转子叶片，实现了空心无余量精密铸造，批产叶片性能稳定。此外，其优异的综合性能使其在航天推进系统、工业燃气轮机等领域亦具潜力，例如用于制造燃烧室部件及高温密封结构。

技术标准与发展

该合金遵循 GB/T 14992、HB 7762 等多项国家及行业标准，确保材料质量可控。当前研究聚焦于进一步优化热处理工艺，如通过去应力退火与固溶处理的协同作用，抑制再结晶现象，提升材料可靠性。未来，随着航空发动机向更高推重比发展，DZ4125 的升级版本（如 DZ4125L）将通过低偏析技术和新型涂层工艺，持续突破高温性能极限。

作为航空动力领域的关键材料，DZ4125 定向凝固高温合金棒的研发与应用，标志着我国在高端金属材料制备技术上的重大突破，为先进发动机的自主化提供了坚实支撑。