DZ640M（也称为DZ40M）是中国自主研发的一款定向凝固镍基高温合金。它是在DZ22合金基础上发展起来的改进型合金，属于第二代定向凝固高温合金。

主要特性

DZ640M的设计目标是在保持优异高温性能的同时，提高合金的综合性能和使用可靠性。其主要特性如下：

1. 出色的高温强度和抗蠕变性能：

2. 其合金成分（富含钨、钼、钽等难熔元素）和定向凝固的柱状晶组织，使其在980°C - 1050°C的高温区间具有极高的持久强度和抗蠕变变形能力。

3. 这是它作为涡轮叶片材料最核心的性能。

4. 优异的抗热疲劳性能：

5. 定向结晶消除了横向晶界，大大提高了材料在急剧温度循环下的抗热疲劳裂纹萌生和扩展能力。这对于承受频繁启动、停车和功率变化的涡轮叶片至关重要。

6. 良好的组织稳定性：

7. 通过优化的成分控制和热处理工艺，DZ640M在长期高温服役过程中，能够保持γ'强化相的尺寸和形态稳定，延缓有害相的析出，从而保证性能的持久性。

8. 适中的密度：

9. 作为镍基合金，其密度相对较高（约8.5-8.7 g/cm³），但通过定向/单晶技术可以减轻部件重量，优化推重比。

10. 可铸性和可涂层性：

11. 具有良好的铸造工艺性能，适合制造具有复杂内冷通道的空心涡轮叶片。

12. 表面可施加铝化物涂层或MCrAlY涂层，以显著提升其抗氧化和抗热腐蚀能力，延长在极端环境下的使用寿命。

典型应用

DZ640M主要用于制造航空发动机、燃气轮机中承受载荷最高、温度最苛刻的热端部件，特别是：

• 高压涡轮转子叶片

• 导向叶片

与同类材料的比较

• 与第一代定向合金（如DZ4, DZ22）相比：DZ640M通过成分优化，具有更高的承温能力和更好的综合性能。

• 与等轴晶高温合金相比：其高温力学性能，尤其是纵向性能，有质的飞跃。

• 与单晶合金相比：其极限温度和性能略低于第三代以后的先进单晶合金（如DD6， DD9等），但制造成本相对较低，工艺更成熟，在某些应用场景下性价比较高。

总结

DZ640M是一种高性能的第二代定向凝固镍基高温合金，核心特性是卓越的高温强度、抗蠕变性和抗热疲劳性，专门为先进航空发动机和燃气轮机的高压涡轮叶片设计。它在高温能力、可靠性和成本之间取得了良好平衡，是中国航空发动机领域的关键材料之一。

注意：对于具体的热处理制度、精确的化学成分和力学性能数据，需要查阅最新的国家标准（GB）、航空工业标准（HB）或生产厂家的技术资料。