DZ4125 的 1230℃ 与 1250℃ 固溶：残余共晶与晶粒的取舍

DZ4125 是镍基定向凝固柱晶高温合金，旧牌号 DZ125，碳 0.07%~0.12%、铬 8.4%~9.4%、钴 1.5%~2.5%、钨 9.5%~10.5%、钼不超过 0.3%、铝 0.75%~1.25%，余量镍。室温抗拉不低于 980 MPa、延伸率不低于 5%，初熔温度 1230~1240℃。

1230℃ 就贴着初熔

初熔温度 1230~1240℃，固溶温度 1230℃，两者几乎重合。这意味着固溶窗口只有十几度，炉温均匀性、装炉方式与到温时间都要精确控制。温度低 10℃，残余共晶溶不掉；高 10℃，枝晶间初熔，铸件报废。生产中把炉子按 HB/Z 140 的规定做炉温测试，叶片放在均温区，每炉带随炉试样。

残余共晶的定量

标准组织里，γ/γ′ 共晶以残余形式留在枝晶间，数量与固溶温度直接相关：1230℃ 固溶后残余共晶还有一定量，1240~1250℃ 固溶后显著降低。残余共晶是裂纹的起点：共晶区硬而脆，热循环时与基体的变形不协调，裂纹从共晶边缘起。降低残余共晶是提高持久寿命的直接手段。

γ′ 486 nm 与 68%

标准热处理态的枝晶干上是规则的立方状 γ′，等效边长约 486 nm、体积分数约 68%，分布均匀；γ 通道里还有更细小的 γ′。68% 的体积分数意味着 γ 通道很窄，位错在通道里运动受阻，蠕变速率低。γ′ 的尺寸与体积分数由固溶温度与冷却速度共同决定，冷速慢，γ′ 粗。

四段热处理

标准制度是 1180℃ 保温 2 小时，加 1230℃ 保温 3 小时空冷，加 1100℃ 保温 4 小时空冷，加 870℃ 保温 20 小时空冷。四段的作用：前段均匀化，中段固溶，第三段是 γ′ 的初步析出与调整，末段是长期时效让 γ′ 长大到合适尺寸。870℃ 保温 20 小时是这支合金的特点，时间短了 γ′ 尺寸不够。

三类碳化物

抽拉速度与壁厚

定向凝固的抽拉速度决定温度梯度与柱晶的连续性，壁厚大的部位散热慢，抽拉速度要降，否则柱晶中断、出现杂晶。同一叶片上壁厚差三倍时，按最厚处定抽拉速度，薄壁处的温度梯度更大，晶粒更细。抽拉速度与炉温、水冷环的位置一起调，单改一个参数，柱晶的取向就偏。

矫形与残余应力

定向叶片热处理后的弯扭超差靠矫形纠正，矫形在固溶态做，利用高塑性；时效后矫形会把 γ′ 打碎，强度和应力状态一起变。矫形模按热态尺寸放大，压力分段施加，一次压下量不超过 0.5 mm，超过就在叶身留下滑移带。矫形后做去应力，温度低于时效温度。

杂晶与雀斑

定向组织里的杂晶是取向偏离的等轴晶，雀斑是枝晶间富集溶质形成的链状缺陷，两者都在凝固过程中产生。杂晶的判据按角度偏差，超过 15° 判废；雀斑按长度与分布判，叶身中部出现连续雀斑要判。无损检测用 X 射线加荧光，杂晶在 X 射线下的衬度低，要靠腐蚀显示。牌号按 GB/T 14992 归口，铸件的尺寸与缺陷判据按 HB 7762 与 Q/6S 一类技术条件验收，热处理制度按工艺文件执行。

合金里含 MC、M6C、M23C6 三类碳化物：初生 MC 分富钽铪与富铪钽两种，凝固时形成大块状，分布在枝晶间；M6C 与 M23C6 在热处理与服役中析出，沿晶界分布。碳化物的形态与分布影响持久寿命：块状 MC 尖锐处是应力集中点，长期时效后 MC 分解，释放的碳形成 M23C6 膜，晶界脆化。