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2026
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材料课堂 | 镍基高温合金金相制备全流程解析
作者：
在航空发动机领域，镍基高温合金是其中不可替代的热端部件材料。它不仅在高温下能抵抗氧化和腐蚀，还能长时间保持优异的力学性能，是现代航空发动机中不可或缺的关键材料。
今天，就带大家走进镍基高温合金的金相制备世界。以航空发动机涡扇叶片截面切片为例，一步步揭秘其金相制样的全过程！
切割
TableCut200精密切割机搭配CBN金属基氮化硼切割片是切割镍合金样品的有效方法。
如果没有CBN切割片，也可用A60砂轮切割片替代。但需要注意的是：使用砂轮切割片磨损较快，需频繁清理水槽，并及时更换切割片。
镶嵌
形状复杂的金相样品可以通过镶嵌形成统一的形状，从而实现制备过程的自动化。
镍基高温合金对热压镶嵌温度和压力不敏感，优选热镶嵌机，搭配环保型环氧保边EP-2237镶嵌料进行镶嵌。
FlexPress-M/S
模块化设计，一台主机可配置5台镶嵌单元，用户可根据自身需要自由选配或扩展。
EP 2237 环氧保边热镶嵌料
拥有极高的硬度，最佳的边缘连接，良好附着力，适用于硬质材料。
研磨&抛光
本次磨抛过程使用Alpha-610自动磨抛光机，通过4步工序进行制样。
该设备集成了多点加载、中心加载、定量磨削等多种功能于一体，定量研磨精度可达±50μm。
Step 1：
P400砂纸同向研磨，将样品表面磨平。
Step 2：
POS盘配合9μmPD-WT金刚石抛光液，同向研磨5分钟。
Step 3：
3μmPD-WT金刚石抛光液搭配SC-JP抛光布，同向粗抛5分钟。
Step 4：
终抛选择SO-T401二氧化硅抛光液，搭配ZN-ZP阻尼抛光布，反向抛光2分钟。
制样一览表
制制样步骤一览表
蚀刻
Marble’s 腐蚀剂（50ml水, 50mlHCl, 10g CuSO₄），侵蚀或擦拭5-30秒，清晰显示晶粒结构。
金相观察
抛光后（未蚀刻）：可以观察到铸造的缩松
图中组织：γ相、γ＇相、MC碳化物
SEM拍摄的γ相、γ＇相
镍基单晶高温合金是立方晶体结构，在进行定向凝固时，其截面凝固组织呈对称的“十”字型枝晶，该组织直接影响涡轮叶片高温力学性能。
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