材料研究学报

作者：刘家宝, 高雪峰, 张皓宇, 王亮, 王延辉, 乐献刚, 孟杰, 李金国, 周亦胄

单位：1.中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 1100162.中国科学院金属研究所 沈阳 1100163.沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 沈阳 110043

关键词：金属材料,单晶高温合金,大模组,紧密排布结构,温度场,凝固组织

基金：国家资助博士后研究人员计划(GZC20232739)

用高速凝固制备紧密排布结构大模组制备DD5单晶高温合金并在模组中添加石墨隔热材料将其优化，研究了这种单晶的温度场和凝固组织。结果表明，与无隔热材料的模组相比，改进后的模组制备的单晶棒的一次枝晶间距从497 μm减小到378 μm并使γ/γ′共晶相细化，共晶相体积分数从7.0%降低到4.7%，W、Re、Al、Ta等元素的偏析程度有所降低，枝晶干和枝晶间的γ'相平均尺寸有所减小，且枝晶干和枝晶间的γ'相尺寸趋于一致。这表明，改进后的模组能提高高速凝固中的温度梯度和单晶凝固过程中温度场的均匀性，有利于保持单晶凝固过程中固液界面的平直而使凝固组织更均匀致密。

来源：2026年第1期

《材料研究学报》期刊编辑部

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