镍基高温合金控形控性技术

需求的背景和应用场景

镍基高温合金因其优异的高温强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性能，在航空航天、能源、化工等高端制造领域有着广泛的应用。然而，在高温合金的生产加工过程中，存在着诸多技术难题，如自由锻工艺过程中的温度控制不准确、组织均匀性差等问题，严重影响了合金的性能和稳定性。此外，针对不同的应用场景和合金体系，如何开发特定的热处理工艺，以调整合金的组织结构，提升其综合性能，也是当前亟待解决的技术难题。因此，提出镍基高温合金控形控性技术的需求，旨在通过技术研发，解决上述痛点问题，提升高温合金的加工质量和应用性能，满足高端制造领域对高性能材料的迫切需求。

要解决的关键技术问题

1. 建立材料-相图-性能三维数据库：针对高温合金的不同特性，通过系统的实验和数据分析，建立包含材料成分、相图信息（如相变温度、相组成等）与性能（如强度、韧性、硬度等）之间的三维数据库，为后续的工艺设计和优化提供数据支撑。
2. 攻克自由锻工艺过程温度控制与组织均匀性难题：依托兰石超合金125MN快锻生产线，研究并开发高温合金自由锻造及等温锻成型工艺与配套模具。通过精确控制锻造温度、变形速率、变形量等热加工工艺参数，实现晶粒组织的细小均匀化，从而提高合金的强度和韧性。
3. 开发特定的热处理工艺：针对不同的镍基高温合金体系和应用场景，研究并开发固溶处理、时效处理、退火处理等热处理工艺。通过合理选择热处理温度、保温时间和冷却方式等参数，精确调整合金的组织结构，以优化其强度、硬度、韧性、抗疲劳性能等综合性能指标。

效果要求

1. 技术效益：通过本技术的研发和应用，能够显著提升镍基高温合金的加工质量和应用性能，解决当前高温合金生产加工过程中的关键技术难题，推动高端制造领域的发展。
2. 竞争优势：本技术将形成具有自主知识产权的镍基高温合金控形控性技术体系，提升我国在高温合金领域的核心竞争力，打破国际技术壁垒，实现进口替代和产业升级。
3. 创新性：本技术通过建立材料-相图-性能三维数据库、攻克自由锻工艺过程温度控制与组织均匀性难题以及开发特定的热处理工艺等创新手段，实现了对镍基高温合金性能的精准控制和优化，具有显著的创新性和实用性。同时，本技术的研发还将促进相关学科领域的交叉融合，推动高温合金科学的进步和发展。