DD404单晶高温合金（百科）

DD404是中国自主研发的第二代镍基单晶高温合金，属于航空发动机和燃气轮机热端部件（如涡轮叶片）的关键材料。其命名遵循中国航发商用航空发动机有限责任公司的规范，“DD”表示“定向凝固”（Directional Solidification），但实际应用中常特指单晶（Single Crystal） 合金。

主要特性

DD404在高温合金中属于高性能级别，具备以下核心特性：

卓越的高温性能

高温强度：在980°C~1100°C区间内具有极高的抗拉强度和屈服强度，能承受涡轮叶片在极端温度下的巨大离心应力。

优异的抗蠕变性能：在高温高压下长期工作，抵抗缓慢塑性变形（蠕变）的能力极强，确保叶片尺寸稳定，寿命延长。

良好的疲劳性能：能承受发动机启停和工况变化带来的循环热应力与机械应力。

出色的抗氧化与抗腐蚀性

表面能形成致密、附着力强的氧化膜（主要是Al₂O₃），有效抵抗高温燃气中的氧化和热腐蚀。

高度的组织稳定性

经过长期高温暴露后，其微观组织（如γ‘强化相）仍能保持稳定，延缓性能退化。

严格的生产工艺要求

必须通过定向凝固单晶铸造技术制备，确保整个零件是一个单一晶粒，完全消除晶界，这是其高性能的基础。

后续需要复杂精确的热处理制度（固溶处理+时效处理）来优化组织，获取最佳性能。

典型应用

航空发动机/燃气轮机的高压涡轮叶片和导向叶片：这是其最主要、最核心的应用场景，直接关系到发动机的推力、效率和可靠性。

航天器动力系统：用于某些高性能航天发动机的热端部件。

工业燃气轮机：用于发电或舰船动力的高效燃气轮机涡轮叶片。

与相近材料的简单对比

特性

DD404（中国第二代单晶）

第一代单晶（如DD403）

等轴晶高温合金

最高工作温度

约1100°C

约1050°C

约1000°C或更低

强化方式

γ‘相 + 难熔元素固溶强化

γ‘相强化

γ‘相 + 晶界强化

组织

完全无晶界

完全无晶界

多晶，存在晶界

综合性能

最优

次之

基础

核心优势总结：DD404通过单晶结构消除了高温下最薄弱的环节——晶界，并通过合金化设计获得了极高的高温强度和组织稳定性，是现代高性能航空发动机的“心脏”材料之一，代表了国家在高性能材料领域的尖端技术水平。

需要注意：具体合金的成分、热处理工艺和性能数据属于高度专有技术信息，公开资料中的详细参数通常有限。如需用于工程或研究，务必查阅最新、最权威的技术标准或文献。