[发明专利]一种非均匀结构单晶涡轮叶片及其制备方法

权利要求书

1.一种非均匀结构单晶涡轮叶片，包括叶尖、叶身和叶根，其特征在于：

所述叶尖的大尺寸和小尺寸γ′相比例、所述叶身的大尺寸和小尺寸γ′相比例、所述叶根的大尺寸和小尺寸γ′相比例各不相同；

所述叶尖处大尺寸γ′相占其γ′相总含量的比例大于所述叶身处大尺寸γ′相占其γ′相总含量的比例，所述叶身处大尺寸γ′相占其γ′相总含量的比例大于所述叶根处大尺寸γ′相占其γ′相总含量的比例；

所述叶尖部位大γ′相占γ′相总含量的99％-100％，其余为小γ′相；

所述叶身部位大γ′相占γ′相总含量的97％-99％，其余为小γ′相；

所述叶根部位大γ′相占γ′相总含量的95％-97％，其余为小γ′相；

一种非均匀结构单晶涡轮叶片的制备方法，包括以下步骤，

(1)固溶热处理，所述叶尖、叶身和叶根，在1250-1390℃温度范围内保温2-20小时，处理后在空气中冷却至室温；

(2)时效热处理，所述叶尖、叶身和叶根，在800-1150℃温度范围内保温4-40小时，处理后在空气中冷却至室温；

(3)梯度再分配热处理，对叶身和叶根局部处理，叶根的处理时长大于叶身的处理时长，处理后以大于1000℃/s的速度冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的非均匀结构单晶涡轮叶片，其特征在于：

所述γ′相为具有有序L1₂结构的A₃B型金属间化合物相，占总体积分数的55-70％，分布于具有无序面心结构的镍基奥氏体γ相中；

所述γ′相包括，

大尺寸γ′相，尺寸为200-400nm，呈立方形貌，占γ′相总含量的95-100％；

小尺寸γ′相，尺寸为20-50nm，呈近圆形，占γ′相总含量的其余部分。

3.根据权利要求1所述的非均匀结构单晶涡轮叶片，其特征在于：所述梯度再分配热处理中，叶身的处理温度为1200-1250℃，时间为15-30分钟；叶根的处理温度为1200-1250℃，时间为30-60分钟。