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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni-W-Cr籽晶成分设计及组织调控方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117418142B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311350136.0，技术领域涉及：C22C19/05；该发明授权一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni-W-Cr籽晶成分设计及组织调控方法是由杨文超;胡思腾;郭敏;黄太文;张军;刘林设计研发完成，并于2023-10-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni-W-Cr籽晶成分设计及组织调控方法在说明书摘要公布了：本发明属于单晶高温合金的制备技术领域，公开了一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni‑W‑Cr籽晶成分设计及组织调控方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定合金成分；S2、熔炼Ni‑20W‑20Cr合金；S3、通过阶梯跃增速抽拉实验确定合适的抽拉速率；S4、重复使用Ni‑20W‑20Cr异质籽晶合金；本发明制备所得的胞枝状异质籽晶合金液相线温度仅为1419.1℃，能够与母合金较好地融合，同时胞枝状组织具有胞晶组织不易破碎的特点，又可以通过其枝晶特征来判断二次取向，本发明通过EDS点线分析，Ni的偏析系数为0.984，W的偏析系数为1.189，Cr的偏析系数为0.857，元素分布也满足低偏析的特点，本发明所得Ni‑20W‑20Cr异质籽晶能够多次重复使用，有效提高了籽晶的利用率，降低籽晶法的成本。

本发明授权一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni-W-Cr籽晶成分设计及组织调控方法在权利要求书中公布了：1.一种低偏析、低熔点、胞枝状Ni-W-Cr籽晶成分设计及组织调控方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、确定合金成分； 以Ni-20W二元合金为基础，通过Pandat热力学软件计算来确定所需添加的第三元素； 合金设计原则为：合金结晶熔点≤1440℃，结晶温度间隔为≤20℃，凝固路径为L→L+Fcc→Fcc； 按质量百分比计算： W占20％，Cr占12％～20％，剩余的均为Ni； 以液固相线温度最低为基准，得到籽晶合金的理论元素配比为：Ni占60％、W占20％、Cr占20％，液固相线温度分别为1396℃或1378℃，结晶温度间隔为18℃； S2、熔炼Ni-20W-20Cr合金； S2.1、使用非自耗电弧熔炼炉初熔对将合金原料进行初熔； 在功率300A～350A的环境下直至合金完全融化，然后关闭电源，直到溶体凝固后，使用翻转勺将纽扣锭翻面，重复熔炼8次后，旋转坩埚，进行下一组样品的熔炼，直至得到9个合金锭子； S2.2、在最大用量为2公斤的定向凝固炉中使用HRS高梯度定向凝固技术进行二次熔炼； S2.2.1、将步骤S2.1中获得的合金锭子放入到2公斤的坩埚中，并在坩埚功率为7.5kW的条件下，使合金锭子完全融化，获得合金溶液； S2.2.2、把模具固定在定向凝固炉中的水冷盘上，将步骤S2.2.1中获得的合金溶液浇注在模具的模壳中，直至完全将模壳充满，等待冷却后，取出模壳，获得Ni-20W-20Cr母合金； S3、通过阶梯跃增速抽拉实验确定合适的抽拉速率； S3.1、通过选晶法制备偏离轴向0～12°的001取向的CMSX-2单晶试棒，用于制备Ni-20W-20Cr异质单晶试棒，将CMSX-2单晶试棒切割成直径尺寸为6.98mm、长度尺寸为25mm的籽晶试棒； S3.2、准备一只刚玉管，将CMSX-2籽晶试棒和Ni-20W-20Cr母合金以CMSX-2籽晶试棒在下，Ni-20W-20Cr母合金在上的顺序依次放入刚玉管中； S3.3、将装有CMSX-2籽晶试棒和Ni-20W-20Cr母合金的刚玉管安装在LMC定向凝固炉的底台上，以10℃min的速率使定向凝固炉升温至1560℃并保温，使位于刚玉管内的母合金融化，保温结束后以10μms、15μms、20μms、40μms的阶梯跃增速向下抽拉，每段距离抽拉30mm，抽拉结束后，待定向凝固炉冷却至100℃后取出刚玉管，获得偏离轴向0～12°的001Ni-20W-20Cr异质单晶试棒； S3.4、对合金棒进行磨样观察，采用EDS点线分析测定，20μms的抽拉速率下，Ni的偏析系数为0.984，W的偏析系数为1.189，Cr的偏析系数为0.857，能得到稳定的胞枝组织，即确定20μms是最合适的抽拉速率； S4、重复使用Ni-20W-20Cr异质籽晶合金； S4.1、另取一只刚玉管，以CMSX-2合金作为母合金，将得到的Ni-20W-20Cr异质籽晶和CMSX-2母合金以Ni-20W-20Cr异质籽晶在下，CMSX-2母合金在上的顺序依次放入该刚玉管中； S4.2、将所述装有籽晶和母合金的刚玉管安装在LMC定向凝固炉的底台上；以10℃min的速率使定向凝固炉升温至1525℃并保温，使位于刚玉管内的母合金融化；保温结束后以20μms的速度向下抽拉；抽拉结束后，待定向凝固炉冷却至100℃后取出刚玉管，获得第一根偏离轴向0～12°的001CMSX-2单晶试棒； S4.3、将回收的Ni-20W-20Cr异质籽晶装入刚玉管内，将刚玉管放入LMC定向凝固炉内，重复上述制备第一根CMSX-2单晶试棒的过程，得到第二根CMSX-2单晶试棒； S4.4、重复回收重复使用Ni-20W-20Cr异质籽晶的过程，再次得到回收Ni-20W-20Cr异质籽晶，重复制备第二根CMSX-2单晶试棒的过程，得到第三根CMSX-2单晶试棒； S4.5、循环回收籽晶--制备CMSX-2单晶合金试棒的过程，直至得到所需数量的CMSX-2单晶合金试棒，至此，完成了Ni-20W-20Cr异质籽晶合金重复使用。

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