DZ4125定向凝固柱晶高温合（百科）

DZ4125是一种国产定向凝固柱晶高温合金。它的名称遵循中国高温合金牌号标准：

DZ：表示“定向凝固”#上海商虎有色金属有限公司#

4：表示合金的主要分类（铸造高温合金）

125：合金的编号

您可以将其理解为一种用于极高温度环境下的高性能金属材料，主要应用于航空发动机和燃气轮机的涡轮叶片等关键热端部件。

以下是它的详细特性和介绍：

主要特性

优异的高温性能：

高温强度高：在850°C~950°C的温度范围内，具有出色的抗蠕变性能（即在高温和应力下不易发生缓慢变形）。

良好的抗疲劳性能：能够承受高温下循环应力，不易开裂。

组织特点（定向凝固技术）：

DZ4125通过定向凝固工艺制备，其晶粒沿一个方向（通常是叶片的主应力方向）规则排列，形成柱状晶。

这种结构消除了横向晶界（晶界是高温下的薄弱环节），从而显著提高了材料在高温下的抗热疲劳和抗蠕变能力。但它不同于完全无晶界的单晶合金。

良好的抗氧化和抗热腐蚀性能：

合金中含有铬（Cr）、铝（Al）等元素，能在表面形成致密的氧化膜（如Al₂O₃），有效抵抗高温氧化和燃气腐蚀。

综合力学性能平衡：

在保证高温强度的同时，也具有较好的中低温拉伸性能和冲击韧性。

化学成分（典型，以重量百分比计）

主要包含：

镍（Ni）：作为基体元素。

铬（Cr）：提供抗氧化和抗腐蚀能力。

钴（Co）、钨（W）、钼（Mo）、铝（Al）、钛（Ti）：主要强化元素，通过固溶强化和形成γ‘相（Ni₃(Al, Ti)）沉淀强化来提升高温强度。

微量的碳（C）、硼（B）、锆（Zr）等：用于强化晶界（对定向合金而言，主要是纵向晶界）。

应用领域

航空发动机：高压涡轮导向叶片和动叶。

工业燃气轮机：涡轮叶片等高温部件。

工艺与局限性

制备工艺复杂：需要复杂的定向凝固铸造设备和严格的热处理制度。

密度较高：由于含有大量重合金元素（如W），密度通常大于8.0 g/cm³。

成本高昂：原材料和制造成本都很高。

与类似材料的对比

相比于普通铸造高温合金（如K4125）：DZ4125因定向凝固组织，高温性能有质的飞跃。

相比于单晶高温合金（如DD4，DD6）：单晶合金完全消除了晶界，性能（尤其是高温蠕变性能）更优，但DZ4125制造成本和难度相对较低，是性能与成本之间的一个良好折中选择。

总结

DZ4125是一种高性能的定向凝固柱晶高温合金，其核心优势在于通过定向生长的柱状晶组织，在高温（特别是900°C左右）下具有卓越的蠕变强度和抗热疲劳性能，是制造先进航空发动机和燃气轮机涡轮叶片的理想材料之一。

如果需要更具体的化学成分范围、热处理制度或力学性能数据，可以参考国标（GB）或航空材料手册。