高溫合金分為三類材料:760℃高溫材料、1200℃高溫材料和1500℃高溫材料,抗拉強(qiáng)度800MPa?;蛘哒f是指在760--1500℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的高溫金屬材料,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,已成為軍民用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的關(guān)鍵材料。
中文名稱 | 高溫合金 | 外文名稱 | High temperature alloy |
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分類 | 760℃、1200℃和1500℃高溫材料 | 主要應(yīng)用 | 軍民用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) |
性質(zhì) | 抗氧化和抗熱腐蝕性能 | 主要元素 | 鐵、鎳、鈷 |
發(fā)展時(shí)間 | 20世紀(jì)30年代后期 |
變形高溫合金是指可以進(jìn)行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學(xué)性能和綜合的強(qiáng)、韌性指標(biāo),具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強(qiáng)化型合金和時(shí)效強(qiáng)化型合金。GH后第一位數(shù)字表示分類號(hào)即1、固溶強(qiáng)化型鐵基合金 2、時(shí)效硬化型鐵基合金 3、固溶強(qiáng)化型鎳基合金 4、鈷基合金 GH后,二,三,四位數(shù)字表示順序號(hào)。
1、固溶強(qiáng)化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達(dá)1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強(qiáng)度為850MPa、屈服強(qiáng)度為350MPa;1000℃拉伸強(qiáng)度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應(yīng)力的持久壽命為200小時(shí)、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、機(jī)匣等部件。
2、時(shí)效強(qiáng)化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤與葉片等結(jié)構(gòu)件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強(qiáng)度和抗疲勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強(qiáng)度達(dá)1000MPa;制作葉片的合金溫度可達(dá)950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強(qiáng)度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時(shí)。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業(yè)提供結(jié)構(gòu)鍛件、餅材、環(huán)件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點(diǎn)是:
1.具有更寬的成分范圍由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設(shè)計(jì)可以集中考慮優(yōu)化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調(diào)整成分使γ'含量達(dá)60%或更高,從而在高達(dá)合金熔點(diǎn)85%的溫度下,合金仍能保持優(yōu)良性能。
2.具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域由于鑄造方法具有的特殊優(yōu)點(diǎn),可根據(jù)零件的使用需要,設(shè)計(jì)、制造出近終形或無余量的具有任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。
根據(jù)鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內(nèi)具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強(qiáng)度和塑性均不下降。如在航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強(qiáng)度為1000MPa、屈服強(qiáng)度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應(yīng)力下的持久壽命為200小時(shí)。已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器機(jī)匣及航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。
第二類:在650~950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學(xué)性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時(shí),拉伸強(qiáng)度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時(shí)的持久強(qiáng)度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪。
第三類:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應(yīng)力下持久壽命大于100小時(shí)。這是國內(nèi)使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術(shù)的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細(xì)晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應(yīng)用范圍不斷提高。
采用霧化高溫合金粉末,經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經(jīng)鍛造成型的生產(chǎn)工藝制造出高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細(xì)小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細(xì)小,熱加工性能好,金屬利用率高,成本低,尤其是合金的屈服強(qiáng)度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金,650℃拉伸強(qiáng)度1500MPa;1034MPa應(yīng)力下持久壽命大于50小時(shí),是當(dāng)前在650℃工作條件下強(qiáng)度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應(yīng)力水平較高的發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求,是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓氣機(jī)盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
1200℃100MPa級高溫材料氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金
是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)工藝,超細(xì)的(小于50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化相均勻地分散于合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持,具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的主要有三種ODS合金:
MA956合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位??捎糜诤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)襯。
MA754合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1250℃并保持相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度、耐中堿玻璃腐蝕?,F(xiàn)已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向器蓖齒環(huán)和導(dǎo)向葉片。
MA6000合金在1100℃拉伸強(qiáng)度為222MPa、屈服強(qiáng)度為192MPa;1100℃,1000小時(shí)持久強(qiáng)度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發(fā)的一類有重要應(yīng)用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎(chǔ)性研究、合金設(shè)計(jì)、工藝流程的開發(fā)以及應(yīng)用研究已經(jīng)成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術(shù)、韌化和強(qiáng)化、力學(xué)性能以及應(yīng)用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強(qiáng)度、高鋼度以及優(yōu)異的抗氧化、抗蠕變等優(yōu)點(diǎn),可以使結(jié)構(gòu)件減重35~50%。Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能,展示出極好的應(yīng)用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能,在中溫(小于600℃)有較高強(qiáng)度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
在民用工業(yè)的很多領(lǐng)域,服役的構(gòu)件材料都處于高溫的腐蝕環(huán)境中。為滿足市場需要,根據(jù)材料的使用環(huán)境,歸類出系列高溫合金。
1、高溫合金母合金系列
2、抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、高強(qiáng)度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、耐玻璃腐蝕系列產(chǎn)品
5、環(huán)境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、儀表接頭)
7、玻棉生產(chǎn)用離心器、高溫軸及輔件8、鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、閥門座圈
10、鑄造"U"形電阻帶
11、離心鑄管系列
12、納米材料系列產(chǎn)品
13、輕比重高溫結(jié)構(gòu)材料
14、功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)
15、生物醫(yī)學(xué)材料系列產(chǎn)品
16、電子工程用靶材系列產(chǎn)品
17、動(dòng)力裝置噴嘴系列產(chǎn)品
18、司太立合金耐磨片
19、超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
超耐熱合金典型組織是奧氏體基體,在基體上彌散分布這碳化物、金屬間化合物等強(qiáng)化相。高溫合金的主要元素有鉻、鈷、鋁、鈦、鎳、鉬、鎢等。合金元素起穩(wěn)定的奧氏體基體組織,形成強(qiáng)化相,增加合金的抗氧化和抗腐蝕能力的作用。常用的高溫合金有鐵基、鎳基和鈷基3種。
鐵基高溫合金是奧氏體不銹鋼發(fā)展起來的,含有一定量的鉻和鎳等元素。它是中等溫度(600~800℃)條件下使用的重要材料,具有校核的中溫力學(xué)性能和良好的熱加工塑性,合金成分比較簡單,成本較低。主要用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)上渦輪盤,也可以制作導(dǎo)向葉片、渦輪葉片、燃燒室,以及其他承力件、緊固件等。另一用途是制作柴油機(jī)上的廢氣增壓渦輪。由于沉淀強(qiáng)化型鐵基合金的組織不夠穩(wěn)定抗氧化性較差,高溫強(qiáng)度不足,因而鐵基合金不能在更高溫度條件下應(yīng)用。
以鎳為基體(含量一般大于50%)、在650~1000℃范圍內(nèi)具有較的強(qiáng)度和良好的抗氧化性、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。
鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用最廣、高溫強(qiáng)度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多的合金元素,且能保持較好的穩(wěn)定性;二是可以形成共格有序的A3B型金屬間化合物γ'-[Ni(Al,Ti)]相作為強(qiáng)化相,使合金的得到有效的強(qiáng)化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度 ;三是很含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素,其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可以分為固溶強(qiáng)化合金和沉淀強(qiáng)化合金:固溶強(qiáng)化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻、釩等;沉淀強(qiáng)化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強(qiáng)化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
鈷基超耐熱合金是含鈷量40%~65%的奧氏體高溫合金,在730~1100℃下,具有一定的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化能力。用于制作工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片等。鈷基合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源,世界上大多數(shù)國家缺鈷,以至于鈷基合金的發(fā)展受到限制。
鈷基合金一般含鎳10%~22%,鉻20%~30%以及鎢、鉬、鉭和鈮等固溶強(qiáng)化和碳化物形成元素,含碳量很高,是一類以碳化物為主要強(qiáng)化相的高溫合金。鈷基合金的耐熱能力與固溶強(qiáng)化元素和碳化物形成元素含量多少有關(guān)。
高溫合金提高強(qiáng)度
加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點(diǎn)陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯(cuò)能的元素(如鈷)和加入能減緩基體元素?cái)U(kuò)散速率的元素(鎢、鉬等),以強(qiáng)化基體。
通過時(shí)效處理,從過飽和固溶體中析出第二相(γ'、γ"、碳化物等),以強(qiáng)化合金。γ'相與基體相同,均為面心立方結(jié)構(gòu),點(diǎn)陣常數(shù)與基體相近,并與晶體共格,因此γ相在基體中能呈細(xì)小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),而產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用。γ'相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ'相為Ni3(Al,Ti)。γ'相的強(qiáng)化效應(yīng)可通過以下途徑得到加強(qiáng):
①增加γ'相的數(shù)量;
②使γ'相與基體有適宜的錯(cuò)配度,以獲得共格畸變的強(qiáng)化效應(yīng);
③加入鈮、鉭等元素增大γ'相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯(cuò)切割的能 力;
④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ'相的強(qiáng)度。γ"相為體心四方結(jié)構(gòu),其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯(cuò)配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強(qiáng)度。但超過700℃,強(qiáng)化效應(yīng)便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強(qiáng)化。
在高溫下,合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié),加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎啬軆艋Ы?,硼、鋯原子能填充晶界空位,降低蠕變過程中晶界擴(kuò)散速率,抑制晶界碳化物的集聚和促進(jìn)晶界第二相球化。另外,鑄造合金中加適量的鉿,也能改善晶界的強(qiáng)度和塑性。還可通過熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界,提高塑性和強(qiáng)度。
通過粉末冶金方法,在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細(xì)小氧化物,呈彌散分布狀 態(tài),從而獲得顯著的強(qiáng)化效應(yīng)。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)等因素而使合金得到強(qiáng)化的。
鐵基高溫合金,鎳基高溫合金鈷基高溫合金耐熱性哪個(gè)最好
鈷基高溫合金耐熱性最好一般鈷基高溫合金缺少共格的強(qiáng)化相,雖然中溫強(qiáng)度低(只有鎳基合金的50-75%),但在高于980℃時(shí)具有較高的強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,且有較好的焊接性。適于制作...
1、760℃高溫材料的分類: (1)按照現(xiàn)有的理論,760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。 ?。?)按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉...
合金是體固溶強(qiáng)化鎳基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的熱強(qiáng)性,并具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的沖壓、焊接工藝性能,適宜制造在900℃以下長期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)主燃燒室和加力燃燒室零部件以及隔熱屏...
?按照現(xiàn)有的理論,760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型、沉淀強(qiáng)化型、氧化物彌散強(qiáng)化型和纖維強(qiáng)化型等。高溫合金主要用于制造航空、艦艇和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機(jī)盤和燃燒室等高溫部件,還用于制造航天飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。
1200℃高溫材料和1500℃高溫材料目前中國還沒有使用。
高溫合金制造工藝
不含或少含鋁、鈦的高溫合金,一般采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中熔煉時(shí),元素?zé)龘p不易控制,氣體和夾雜物進(jìn)入較多,所以應(yīng)采用真空冶煉。為了進(jìn)一步降低夾雜物的含量,改善夾雜物的分布狀態(tài)和鑄錠的結(jié)晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結(jié)合的雙聯(lián)工藝。冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應(yīng)爐和非真空感應(yīng)爐;重熔的主要手段有真空自耗爐和電渣爐。
固溶強(qiáng)化型合金和含鋁、鈦低(鋁和鈦的總量約小于4.5%)的合金錠可采用鍛造開坯;含鋁、鈦高的合金一般要采用擠壓或軋制開坯,然后熱軋成材,有些產(chǎn)品需進(jìn)一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機(jī)或快鍛液壓機(jī)鍛造。
合金化程度較高、不易變形的合金,目前廣泛采用精密鑄造成型,例如鑄造渦輪葉片和導(dǎo)向葉片。為了減少或消除鑄造合金中垂直于應(yīng)力軸的晶界和減少或消除疏松,近年來又發(fā)展出定向結(jié)晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個(gè)結(jié)晶方向生長,以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。實(shí)現(xiàn)定向結(jié)晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。此外,為了消除全部晶界,還需研究單晶葉片的制造工藝。
粉末冶金工藝,主要用以生產(chǎn)沉淀強(qiáng)化型和氧化物彌散強(qiáng)化型高溫合金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可塑性甚至超塑性。
綜合處理高溫合金的性能同合金的組織有密切關(guān)系,而組織是受金屬熱處理控制的。高溫合金一般需經(jīng)過熱處理。沉淀強(qiáng)化型合金通常經(jīng)過固溶處理和時(shí)效處理。固溶強(qiáng)化型合金只經(jīng)過固溶處理。有些合金在時(shí)效處理前還要經(jīng)過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體,以 便在時(shí)效處理時(shí)使γ、碳化物(鈷基合金)等強(qiáng)化相均勻析出,其次是為了獲得適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。
固溶處理溫度一般為1040~1220℃。目前廣泛應(yīng)用的合金,在時(shí)效處理前多經(jīng)過1050~1100℃中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界狀態(tài),與此同時(shí)有的合金還析出一些顆粒較大的γ相與時(shí)效處理時(shí)析出的細(xì)小γ相形成合理搭配。時(shí)效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)以提高高溫強(qiáng)度,時(shí)效處理溫度一般為700~1000℃。
高溫合金物質(zhì)應(yīng)用
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性, 基于上述性能特點(diǎn),且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為"超合金",是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃,對于在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)最熱端部件。若以150MPA-100H持久強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),而目前鎳合金所能承受的最高溫度〉1100℃,而鎳合金約為950℃,鐵基的合金〈850℃,即鎳基合金相應(yīng)地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟。目前,在先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)上,鎳合金已占總重量的一半,不僅渦輪葉片及燃燒室,而且渦輪盤甚至后幾級壓氣機(jī)葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比,鎳合金的優(yōu)點(diǎn)是:工作溫度較高,組織穩(wěn)定、有害相少及抗氧化腐蝕能力大。與鈷合金相比,鎳合金能在較高溫度與應(yīng)力下工作,尤其是在動(dòng)葉片場合。
鎳合金具有上述優(yōu)點(diǎn)與其本身的某些卓越性能有關(guān)。鎳為面心立方體,組織非常 穩(wěn)定,從室溫到高溫不發(fā)生同素異型轉(zhuǎn)變;這對選作基體材料十分重要。眾所周知,奧氏體組織比鐵素體組織具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。
鎳具有高的化學(xué)穩(wěn)定性,在500度以下幾乎不發(fā)生氧化,室溫下也不受溫氣、水及某些鹽類水溶液的作用。鎳在硫酸及鹽酸中溶解很慢,而在硝酸中溶解很快。
鎳具有很大的合金能力,甚至添加十余種合金元素也不出現(xiàn)有害相,這就為改善鎳的各種性能提供潛在的可能性。
純鎳的力學(xué)性能雖不強(qiáng),但塑性卻極好,尤其是低溫下塑性變化不大。
高溫合金技術(shù)開發(fā)
高梯度定向凝固共晶高溫合金的組織與性能
K4169高溫合金組織細(xì)化及性能優(yōu)化研究
鑄造鎳基高溫合金中Ni_5Zr的溶解和轉(zhuǎn)變
定向工藝和鉿含量對一種鎳基高溫合金的影響
Mg在高溫合金GH220中的作用
GH2027鐵基高溫合金的第二相研究
Ni_3Al基高溫合金添加碳化物質(zhì)點(diǎn)的探索研究
MC和M_3B_2相在一種Ni-Cr-Co高溫合金中的析出
鎳基高溫合金GH4145/SQ的高溫低周疲勞行為
變形高溫合金成型質(zhì)量控制中的轉(zhuǎn)換研究
高梯度定向凝固共晶高溫合金的組 織與性能
K4169高溫合金組織細(xì)化及性能優(yōu)化研究
鑄造鎳基高溫合金中Ni_5Zr的溶解和轉(zhuǎn)變
定向工藝和鉿含量對一種鎳基高溫合金的影響
Mg在高溫合金GH220中的作用
FGH95粉末高溫合金應(yīng)力時(shí)效的組織和相分析
Rene′88DT粉末高溫合金組織及γ′相析出動(dòng)力學(xué)研究
鎳基粉末高溫合金中夾雜物導(dǎo)致裂紋萌生和擴(kuò)展行為的研究
鎳基粉末高溫合金中夾雜物的微觀力學(xué)行為研究
粉末高溫合金的研究與發(fā)展
GH1015(GH15) | GH1016(GH16) | GH1035(GH35) | GH1035A(GH35A) | GH1131(GH131) |
GH1140(GH140) | GH2036(GH36) | GH2132(GH132) | GH2150(GH150) | GH2302(GH302) |
GH2696(GH696) | GH761 | GH903 | GH907 |
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鑄造高溫合金 2分 開放分類: 鑄造 收藏分享到頂 [0] 編輯詞條 新知社新浪微博人人網(wǎng)騰訊微博移動(dòng)說客網(wǎng)易微博開心 001天涯 目錄 1 發(fā)展簡介 2 提高強(qiáng)度 3 制造工藝 4 發(fā)展趨勢 5 技術(shù)開發(fā) 6 物質(zhì)應(yīng)用 展開全部 摘要 請用一段簡單的話描述該詞條,馬上 添加摘要 。 高溫合金 高溫合金 在 600-1200 ℃高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金。按基體 元素主要可分為鐵基高溫合金、 鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。 按制備工藝可分為變形高溫 合金、鑄造高溫合金 和粉末冶金高溫合金。按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型、 沉淀強(qiáng)化型、 氧化物 彌散強(qiáng)化型和纖維強(qiáng)化型等。 高溫合金主要用于制造航空、 艦艇和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉 片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機(jī)盤和燃燒室等高溫部件,還用于制造航天飛行器、火箭 發(fā)動(dòng)機(jī) 、核反應(yīng)堆、 石油化工設(shè)備以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。 鑄造
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SUH660 鎳基合金 (UNS S66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980) 簡介 SUH660(UNS S66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980 )是 Fe-25Ni-15Cr 基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強(qiáng)化。有可 時(shí)效硬化高的機(jī)械性能。該合金在溫度高達(dá)約 1300°F(700℃)保持良好的強(qiáng)度和抗氧化性能。在 700℃以下具有優(yōu)于奧氏體不銹 鋼的高溫強(qiáng)度,屬于沉淀析出硬化耐熱不銹鋼。與 SUS 304相比 Ni 含量多,且添加有 Ti 、Al 等硬化元素。因此,通過時(shí)效硬化處 理,會(huì)有γ’相 (fcc_Ni3(Al,Ti)) 析出,高溫強(qiáng)度將得到顯著提高。在 650℃以下具有高的屈服強(qiáng)度和持久、蠕變強(qiáng)度,并且具有 較好的加工塑性和滿意的焊接性能。 SUH660高強(qiáng)度和優(yōu)異的加工特性使該合金用于飛機(jī)的各種部件和有用工業(yè)燃?xì)?
鑄造高溫合金(cast superalloy)
以鑄造方法直接制備零部件的高溫合金材料。根據(jù)合金基體成分,可以分為鐵基鑄造高溫合金、鎳基鑄造高溫合金和鉆基鑄造高溫合金3種類型。按結(jié)晶方式,又可以分為多晶鑄造高溫合金、定向凝固鑄造高溫合金、定向共晶鑄造高溫合金和單晶鑄造高溫合金等4種類型。鑄造高溫合金的大部分屬于多晶鑄造高溫合金。
特點(diǎn) 鑄造高溫合金具有如下特點(diǎn):
(1)合金化程度高。γ’ 強(qiáng)化相(見高溫合金材料的金屬問化合物相)形成元素鋁、鈦、鈮、鉭等高達(dá)16%,還加入一定量固溶強(qiáng)化元素鎢、鉬。
(2)鉻含量較低,大部分都在10%以下。
(3)晶界強(qiáng)化元素硼含量都在O.01%以上。
(4)碳含量大都超過o.1%,鈷基鑄造高溫合金的碳含量有些高達(dá)1%。(5)有些鑄造高溫合金中加入1%~2%鉿,改善中溫塑性,并提高抗蠕變強(qiáng)度。
顯微組織特征 鑄造高溫合金顯微組織(見高溫合金材料顯微組織)中,除γ’ 相外,還有γ- γ’ 共晶相,一次碳化物相也比較多,沿著樹枝晶間分布,有些合金還有M3B2硼化物析出。鑄造高溫合金熱處理工藝比較簡單,有些甚至不需要進(jìn)行熱處理就可以使用。
零件生產(chǎn) 鑄造高溫合金一般在大型真空感應(yīng)爐中冶煉母合金,用失蠟精密造型法制造 殼型,然后在小型真空感應(yīng)爐中重熔澆注成零件。
缺陷及消除 鑄造件中不可避免會(huì)產(chǎn)生一些顯微疏松,可采用熱等靜壓處理使之減輕或消除,增加零件的可靠性。鑄造高溫合金零件的晶粒度比較大,對疲勞性能不利。通常采用表面晶粒細(xì)化法來獲得零件表層的細(xì)晶。
發(fā)展方向 運(yùn)用定向凝固技術(shù)可生產(chǎn)無橫向晶界的柱狀晶葉片或完全消除晶界的單晶葉片,使高溫疲勞壽命和持久強(qiáng)度都有成倍提高,這是當(dāng)前鑄造高溫合金的發(fā)展方向。
鎳基鑄造高溫合金是指以鎳為主要成分的鑄造高溫合金。隨著使用溫度和強(qiáng)度的提高,高溫合金合金化(見高溫合金強(qiáng)化)程度越來越高,熱加工成形越來越困難,必須采用鑄造工藝進(jìn)行生產(chǎn)。另外,采用冷卻技術(shù)的空心葉片的內(nèi)部復(fù)雜型腔,只能采用精密鑄造工藝才能生產(chǎn)。這樣,鎳基變形高溫合金就轉(zhuǎn)變?yōu)殒嚮T造高溫合金 。
鐵基體高溫合金是一種在600~800攝氏度高溫下有一定強(qiáng)度和抗氧化、抗燃?xì)飧g的材料。主要以鐵為基體、含一定量鉻和鎳的奧氏體合金。鉬、鎢用來強(qiáng)化固溶體。鋁、鈦、鈮用于沉淀強(qiáng)化。碳、硼、鋯等元素則用于強(qiáng)化晶界。鐵基高溫合金按制造工藝可分為變形高溫合金和鑄造高溫合金,按強(qiáng)化方式可分為加工硬化型、固溶強(qiáng)化型和沉淀強(qiáng)化型高溫合金。
常將兩種或兩種以上的金屬元素或以金屬為基添加其他非金屬元素通過合金化工藝(熔煉、機(jī)械合金化、燒結(jié)、氣相沉積等等)而形成的具有金屬特性的金屬材料叫做合金。但合金可能只含有一種金屬元素,如鋼。(鋼,是對含碳量質(zhì)量百分比介于0.02%至2.00%之間的鐵合金的統(tǒng)稱)。2100433B