DZ640M 铸态直接用：1280 ℃ 固溶该不该加

DZ640M 是钴基定向凝固铸造高温合金，碳 0.45%~0.55%、铬 24.50%~26.50%、镍 9.50%~11.50%、钨 7.00%~8.00%、钼 0.10%~0.50%、铝 0.70%~1.20%、钛 0.05%~0.30%，余量为钴，另含微量硼、锆与痕量杂质。它的常规做法是铸态使用，是否加一道 1280 ℃ 固溶，要把利弊算清。

碳 0.45%~0.55% 是这支料的主线

钴基定向凝固合金不靠 γ′ 强化，强度来自固溶强化加碳化物骨架。碳给到 0.5% 左右，凝固时形成大量共晶碳化物，沿晶界与枝晶间分布，把晶界钉住，高温蠕变抗力靠它撑。碳偏低则碳化物不足、晶界强度不够；碳偏高则共晶量过多、塑性下降、热裂倾向上升。

铸态使用的理由

铸态组织的碳化物形态与分布，是凝固过程中自然形成的，与定向凝固的柱晶方向配套。做固溶处理会把一部分碳化物溶回基体，冷却时再重新析出，形态从骨架状变成颗粒状，高温蠕变抗力反而可能下降。所以这类合金的常规做法是铸态直接用，热处理只做去应力，不做固溶。

1280 ℃ 固溶能解决什么

研究给出的 1280 ℃ 保温 4 h 可以完全溶解初生碳化物，这是研究条件下的结果，不是标准制度。它的用途是改善组织均匀性、消除大块共晶，为后续热处理或热等静压做准备。但完全溶解初生碳化物会牺牲晶界钉扎，对高温蠕变不利，所以这道工序不能想当然地加进生产流程。

定向凝固带来的方向性

定向凝固让晶粒沿热流方向生长成柱晶，纵向性能明显优于横向。取样方向不写清，两组数据无法互相印证；叶片这类零件，主应力方向与柱晶方向一致，横向性能只作参考。铸件上的横向试样要从附铸试块上取，不能从叶片本体切，否则破坏了柱晶结构。

长期时效后的组织变化

950 ℃ 长期时效后，室温强度提高、塑性降低；高温侧的表现随试验参数不同，980 ℃ 与 83 MPa 条件下持久寿命延长，而在其他条件下则可能缩短。这说明这支料在长期服役中的组织演化不是单向的，评估寿命不能只看一个温度点的数据，要按实际工况的温度与应力组合做试验。

热疲劳与缺口敏感性

缺口敏感性方面资料给出的是无缺口敏感性，缺口疲劳有 700 ℃ 与 900 ℃ 两档研究。热疲劳的上限温度升高会加快裂纹扩展、降低热疲劳抗力；上限温度相同时延长保温时间反而提高热疲劳抗力。这两条对炉用与燃机件很实用：降低峰值温度比延长保温更能延长寿命。

铸造与补焊

钴基铸造合金的流动性优于镍基，薄壁件成形相对容易，但共晶量大，厚断面容易出现缩松，要靠冒口与冷铁配合。补焊要用同系焊材，预热按壁厚取 300~450 ℃，焊后缓冷并去应力。补焊区的碳化物形态与母材不同，要做渗透与金相检查，不能只做外观。

到货核对四项

一是成分，核碳、铬、钨、镍，碳是主控项；二是组织，看柱晶方向、共晶量与碳化物形态；三是力学，按铸态与约定温度做，注明取样方向；四是无损，叶片类件按约定级别做射线与荧光渗透。牌号体系按 GB/T 14992 与 HB 7763 一档核对，旧牌号的产品标准要确认现行版本后再引用。