粉末高温合金研究现状

高温合金又称耐热合金或超合金，是指以铁、镍、钴为基，能在600°C以上的高温抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变，并能在较高的机械应力作用下长期工作的一种合金，尤其是镍基高温合金可在650~1000°C高温下具有更为优异的强度、抗氧化性和耐蚀性。因此，高温合金目前是屹立于金字塔尖的尖端工业材料，既是航空发动机热端部件、航天火箭发动机各种高温部件的关键材料，又广泛运用于工业燃气轮机、能源、化工等工业部门。

粉末高温合金作为先进航空发动机关键热端部件的优选材料，主要用于制造涡轮盘、压气机盘、鼓筒轴和涡轮盘高压挡板等发动机热端高温承力部件。粉末高温合金是以金属粉末作为原材料，经过后续热加工处理，得到具有较高抗拉强度和良好抗疲劳性能的合金。粉末高温合金经历了三代发展，已在先进军、民用航空发动机的涡轮盘等多种关键零件上广泛应用，当前国际粉末高温合金研发已经进入第四代。粉末高温合金铸锭内部无宏观偏析、微观组织均匀、晶粒细小，具有优异的力学性能和热加工性能，可有效地保证发动机的可靠性和耐久性，而且可近净成形，制造周期短，生产成本较低。

粉末高温合金研究现状

1、粉末高温合金生产工艺

粉末高温合金生产工艺的总体思路是在惰性气氛保护下制备和处理粉末，然后采用热成形工艺使粉末固结并致密化。经过多年的发展，基本形成了以欧美等西方国家为代表的“氩气雾化法(AA)制粉+热挤压(HEX)+等温锻造(ITF)”工艺，和以俄罗斯为代表的“转电极法(PREP)制粉+热等静压(HIP)直接成形”工艺两条工艺路线。

我国研发的工艺路线为“等离子旋转电极法(PREP)制粉+热等静压(IP)成形+包套锻造/热处理”，采用该工艺成功生产出大尺寸FGH4095粉末涡轮盘。采用直接HIP成形工艺制备的粉末高温合金涡轮挡板和小尺寸涡轮盘均已通过试车，并形成了批量生产能力。第2代粉末高温合金FGH4096双性能涡轮盘的研究工作，也取得了突破性进展。采用“PREP+直接HIP+等温锻造”工艺，突破了粉末纯净度等关键技术，研制出了某高推重比发动机用FGH4096合金涡轮盘。通过细晶锻造和梯度热处理工艺的运用，获得了轮缘晶粒度为5～6级、轮毂晶粒度为10～11级的双显微组织盘坯。

为解决粉末高温合金涡轮盘存在的夹杂物尺寸超标、超声检测不合格等问题，我国开展了“挤压+等温锻造”的工艺研究，目前已取得重要进展。近期我国在北重集团的3.6万吨黑色金属挤压机上成功挤压出航空发动机涡轮盘用粉末高温合金棒坯，标志着我国粉末高温合金技术取得重大突破。研究表明在挤压过程中消除了原始颗粒边界（PPB），夹杂物沿着挤压方向得到有效破碎，在后续的锻造过程中，在垂直于锻造方向的平面内，夹杂物得到进一步的破碎和弥散。针对粉末高温合金挤压变形过程，特别是在有限元模拟技术方面，我国也开始了探索性研究。通过对包覆挤压过程的模拟，可以系统分析模具结构参数等因素对挤压过程的影响，从而确定模具结构的最佳组合。“挤压开坯+等温锻造”工艺已成为我国粉末高温合金涡轮盘的重要发展方向之一。

2、粉末高温合金中的缺陷及其影响

夹杂物、PPB和热诱导孔洞（TIP）是粉末高温合金的3大缺陷，严重影响粉末高温合金零件的性能。国内外研究人员对缺陷的来源及其对合金性能的影响进行了大量的研究和分析，并就减轻和消除缺陷提出了相应的措施和方法。

夹杂物对粉末高温合金的各种力学性能，尤其是低周疲劳性能有重要影响。粉末高温合金中的夹杂物包括氧化物、有机物、异金属等颗粒物，其中的陶瓷、熔渣等氧化物夹杂主要来源于母合金熔炼和制粉装置的坩埚、漏包、喷嘴的耐火材料及熔炼过程中的脱氧产物和氩气中的固体杂质；橡胶、纤维等有机物来源于储粉罐、阀门、粉末制备及处理设备的真空系统的污染；异金属来源于上批雾化合金或包套材料。

PPB是粉末颗粒表面吸附的O，C元素在热等静压过程中与粉末组成元素发生化学反应，在颗粒边界析出的网状的碳氧化合物。这种弱界面阻碍了金属颗粒间的扩散和连接，成为合金的断裂源和裂纹扩展通道，降低了合金的塑性和疲劳寿命。PPB的根源为粉末表面的O，C含量，降低C含量、加入Nb，Hf等强碳化物形成元素、粉末真空除气是消除PPB的主要方法，后续也可以通过热处理、优化热等静压工艺等方法消除。

TIP是由于不溶于合金的氩气在热等静压过程中受热膨胀而形成的不连续孔洞。它会使工件发生翘曲，显著降低合金的拉伸、持久、抗蠕变等性能。粉末高温合金中残留的氩气主要来源于雾化制粉过程中液滴包裹氩气形成的空心粉，另外粉末表面吸附的氩气未完全脱除或包套密封不严也会引起TIP。 

综上所述，粉末高温合金3大缺陷都与合金粉末的质量有直接关系。无夹杂、无空心粉、低气体含量的高品质高温合金粉末的制备技术，是粉末高温合金发展和应用的关键。

此外，备受全球新材料与先进制造领域瞩目的第十八届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会（PM CHINA 2026），将于2026年3月24-26日在国家会展中心（上海）盛大启幕！

为优化专业参展体验、保障展会高效有序，本届展会门票政策全新调整：即日起至 2026年3月23日晚24时（开展前一天）提前登记，即可免费入场；展会期间现场登记需缴纳 30元 门票费用。

现在预登记 免费领取电子参观证

*免费领票通道截止至3月23日晚24时

同时，本次展会同步推出组团邀约专属福利与现场幸运抽奖活动，让您免费享商机、组团赢特权、抽奖抱好礼！这场全球顶级行业盛会，错过再等一年！

现场幸运抽奖，好礼拿到手软

所有入场观众均可参与现场抽奖，中奖率超高：

核心奖品矩阵：ipad*1、小米家电*3、Redmi手环*8、充电宝*15、展会定制周边精美礼品若干！

特别说明：

本活动最终解释权归展会主办方所有，活动期间若遇规则调整，将以展会现场公告及官方公众号通知为准。

个人参观福利，邀好友到场赢现金

邀请好友到场参观，超过3人即可送京东卡！

成功邀约3人并到场

（含3人）

获得京东卡50元

成功邀约5人并到场

（含5人）

获得京东卡100元

成功邀约10人并到场

（含10人）

获得京东卡200元

特别说明：

本活动最终解释权归展会主办方所有，活动期间若遇规则调整，将以展会现场公告及官方公众号通知为准。

组团邀约福利，同行共赢更高效

如果您来自 汽车领域、电子电器、航空航天、五金机械、军事工业、生物医疗、能源工业、环保工业、证券/投资 等行业，无论您是生产制造商、经销代理商，还是行业商协会、科研机构、高校院所 都可以组织参观团参观！

成团标准

企业人数达8人及以上 可组成企业团 ，企业数达到10家及以上 可组成协会团 。成团即可享受多重福利，名额有限，先到先得！

组团福利

班车接送

 摄影留念

商务午餐

VIP参观证

精美礼品 

商贸配对

组团详情咨询

吕女士 166 2108 7076（微信同号）

邮   箱  lvcuiru@unirischina.com

提前预登记 限时领取免费门票

识别下方二维码，填写信息即可生成电子门票，转发还可邀约好友报名！

SETP 1  识别下方二维码

SETP 2  选择需要参观的展会，输入手机号，获取验证码

选择展会

进入登记页面

STEP 3  准确填写姓名、手机号码、企业名称、职务、身份信息等核心信息完成预登记，免费获取电子参观证;

依次填写相关信息完成预登记

*免费领票通道截止至3月23日晚24时

展会地点

国家会展中心（上海）1.1馆 & 2.1馆

上海市青浦区崧泽大道333号

展馆布局图

参观时间

3月24日（周二） 09:00 - 18:00

3月25日（周三）09:00 - 18:00

3月26日（周四） 09:00 - 13:00

作为全球规格最高、产业链覆盖最全的行业旗舰盛会，PM CHINA 2026 以“五展协同并举”模式，涵盖粉末冶金、先进陶瓷、粉体加工、磁性材料、增材制造五大核心主题展会，打造前所未有的资源整合平台，满足全产业链参观需求，规模再创新高：

55,000+㎡

超大展区

80,000+人次

专业观众

1,000+家

中外知名企业

2,000+个

品牌集结

200+场

学术报告

100+家

行业媒体

本届展会将汇聚1,000 余家中外知名企业带来行业前沿创新成果，展品覆盖原材料、机械设备、部件产品、检测仪器等全品类。

※滑动查看，篇幅有限，以上仅为部分名单

9大行业论坛+供需对接会+逛展直播同步启幕，150+主题报告深度解析行业热点，助力企业把握行业新风向！

本届展会在规模、资源、活动上全面升级，无论是寻求技术突破、商贸合作，还是洞察行业趋势，都能在这里找到核心答案。

55,000㎡展览面积、1,000+优质企业、80,000+人次专业买家、200+学术报告——第十八届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会（PM CHINA 2026）不仅是技术与商贸的交流平台，更是低成本撬动万亿商机的绝佳契机。提前登记免费入场，组团参展特权加码，现场抽奖好运相伴，赶紧邀请同事、好友组团报名，锁定您的专属席位，3月24-26日，共赴这场驱动新材料产业高质量发展的行业盛宴！

“码”上登记，获取免费电子参观证

声 明：文章内容来源于金川科技园信息共享平台。仅作分享，不代表本号立场；图片非商业用途。如有侵权，请联系小编删除，谢谢！