赵文骋 杨 帆 李传军 余建波 王 江 任忠鸣

(1.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444； 2.省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444；3.上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室，上海 200444)

镍基高温合金是以镍为基体(镍的质量分数一般大于50%)、在650～1 000 ℃具有较高强度、良好的抗氧化和抗燃气腐蚀性能的高温合金，是制备航空发动机和燃气轮机叶片的关键材料[1]。随着发动机推力和效率的提高，发动机的涡轮进口温度不断升高，从而对合金性能的要求越来越高[2- 3]。定向凝固技术的问世，很大程度上消除了航空发动机中与叶片主应力轴垂直的横向晶界。然而，由于高温合金中合金元素种类及含量的不断增加，合金的凝固区间变宽，微观偏析程度加剧，合金的凝固路径、共晶数量和相稳定性等都会产生变化[4]。为了消除或减小微观偏析的影响，需采用高温均匀化热处理，这导致生产成本进一步提高[5- 9]。为了控制合金中的微观偏析，研究人员开发出了许多新的技术。刘忠元等[10]利用超高梯度定向凝固装置，研究了不同速率凝固的DZ22高温合金的枝晶间距和枝晶偏析，发现随着冷却速率的增大，DZ22合金的枝晶间距显著细化，Nb、Ti、Al、Cr、W等元素的偏析程度减小。顾林喻等[11]研究发现，快速定向凝固DZ22合金的枝晶间距及冷却速率随凝固速率变化存在极值。然而这些方法在工业化应用中均受到限制。

有别于传统定向凝固技术，连续定向凝固工艺是一种将先进的定向凝固技术与高效的连铸技术相结合的金属近净成形技术。……