DD407(又称DD-4或DD4)是一种国产第二代单晶高温合金,主要应用于航空发动机和燃气轮机的高温部件(如高压涡轮叶片)。以下是其核心介绍:
1.材料类型与背景
类别:镍基单晶高温合金(无晶界,性能优越)。
研发背景:由中国航发北京航空材料研究院研制,旨在替代部分进口单晶合金,提升国产航空发动机的热端部件性能。
命名注意:“DD”是中国单晶合金系列代号(“单晶”拼音首字母),需注意区分DD407(第二代)与更早的第一代DD4(多晶铸造高温合金)。
2.核心特性
高温性能优异:
长期使用温度可达 1040°C~1100°C,高温强度、抗蠕变和疲劳性能突出,适用于高负荷高温环境。
抗氧化与抗热腐蚀:
含有铝、铬等元素,形成致密氧化膜,在高温燃气环境中稳定性好。
组织稳定性高:
单晶结构避免晶界弱化,长期服役后微观组织(如γ′相)退化缓慢。
可修复性与工艺适应性:
支持定向凝固单晶铸造、激光修复等先进制造工艺。
3.典型应用
航空发动机:新一代军用/民用发动机的高压涡轮叶片、导向叶片等热端部件。
燃气轮机:工业发电或舰船燃机的涡轮叶片。
替代角色:部分替代国外类似牌号(如PWA1484、CMSX-4等),降低对进口材料的依赖。
4.与相似材料的区别
DD4(多晶):早期多晶铸造高温合金,承温能力较低(约900°C),用于较低负荷环境。
DD407(单晶):第二代单晶,性能显著提升,属于高端材料体系。
5.关键技术参数参考
密度:约 8.7 g/cm³。
固溶温度:约 1300°C。
主要强化相:γ′相(Ni₃Al基)。
典型成分:镍(Ni)为基,添加钴(Co)、铬(Cr)、铝(Al)、钨(W)、钽(Ta)、铼(Re)等元素(具体比例属材料机密)。
总结
DD407是中国自主研制的重要第二代单晶高温合金,具有高承温能力、优异抗蠕变性和组织稳定性,是提升航空发动机推重比和可靠性的关键材料。其国产化标志着中国在高端高温合金领域实现了重要突破。
如需更详细的力学性能数据或热处理工艺,建议查阅《GB/T 14992 高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》或相关航空材料手册。
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