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    來源 : www.trampolineinjuries.com   發布時間 : 2017-01-06

    機械合金化高溫合金(mechanical alloyed superalloy)  
    用機械合金化技術制備的粉末冶金高溫合金。機械合金化(MA)的功能是藉高能球磨機將組成元素粉末和超細氧化物質點充分均勻化,并將金屬粉末加工成為合金粉末。MA的原理是金屬粉末在機械力作用下變形、破碎和反復冷焊。MA過程中硬度較高的氧化物和金屬粉末不斷地被揉入軟基體金屬中,它不同于一般的混合,基本上不受粉末粒度的限制。由于超細氧化物質點被金屬“釘扎”,避免了超細質點因具有很大的剩余原子結合力而容易類聚的傾向,所以MA工藝具有高度均勻的能力。
    簡史   20世紀60年代氧化物彌散強化高溫合金(ODS高溫合金)如TD—Ni、TD—Ni—Cr常用共沉淀法制備。這種工藝不能生產含活潑元素鈦、鋁的高溫合金。而鋁、鈦恰恰是許多高性能的高溫合金不可缺少的時效強化元素。1970年MA的發明解決了這一難題。美國國際鎳公司生產的機械合金化高溫合金MA754、MA956、MA6000是當前*********的高溫合金系列之一,其成分見表。MA754、MA956分別是固溶強化型機械合金化鎳基、鐵基高溫合金,在同類型的高溫合金中使用溫度最高,可用作飛機發動機導向葉片、火焰筒。MA754已用于發動機篦齒環。MA956因具有優良的抗氧化和高溫耐蝕性,還可用作換熱器、保護套管、熱處理高溫支架等。MA6000是固溶、時效強化型機械合金化高溫合金,因此高溫強度最高,可作先進飛機發動機的工作葉片,尚處于試用階段。90年代以來,美、日、比等國為了開發原子能用快中子增殖堆芯包殼管材料,研制出幾種核性能優良的特別是抗中子輻照腫脹的機械合金化鐵素體高溫合金。該合金在700℃使用溫度下蠕變強度為所有鐵素體合金之冠,其合金成分為Fe—(13~13.5)Cr0.4Mo—(0.4~2.2)Ti—(0.4~0.5)Y2O3。

     

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    2017-08-04

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    2022-07-30金屬噴涂是使用壓縮空氣或惰性氣體將熔融的耐腐蝕合金金屬噴涂到金屬表面以形成維護涂層的過程。在金屬噴涂過程中,電鍍表面材料在特殊的噴霧歧管或噴槍中熔化和霧化,并噴發到基材上。這種表面裝飾方法有時稱為金屬噴涂。通常使用氧乙炔火焰,但有時也使用其他氣體。當電鍍金屬絲主動穿過火焰芯時,金屬絲熔化并霧化,并通過壓縮空氣流一起噴射到基材上。幾乎任何可以制成金屬絲的金屬都可以用這種方法噴涂。另一種噴槍使用粉狀材料在火焰中噴發。該方法的優點是,它不僅可以噴涂金屬,還可以噴涂金屬陶瓷復合材料、氧化物和硬質合金。
    噴涂前的外觀準備
    由于通過金屬噴涂獲得的電鍍數據與基體數據之間的連接是簡單的機械連接,因此有必要對基體數據進行適當的預處理。以獲得出色的機械連接。無論選擇何種表面處理方法,基材表面必須衛生且無油污。
    最常用的表面處理方法是噴砂。因此,沙子足夠鋒利,可以產生真正粗糙的外觀。至于可以在車床上反轉的圓柱形外觀,一種有用的方法是車削出非常粗糙的螺紋,然后使用滾刀安靜地滾動冠部。改善平面的一種方法是用圓形開槽刀切割一系列平行槽,然后用滾花刀抓住槽之間的邊緣。如果需要對電鍍表面進行加工,則應通過粗加工或開槽來制備基板表面,以獲得******制備。
    金屬噴涂的使用
    金屬噴涂在產品描述中有許多重要用途。如果在鋼表面噴涂鋅和鋁,可以獲得維護涂層以獲得耐腐蝕性。由于金屬噴涂可以將金屬噴涂在幾乎任何金屬或非金屬表面上,因此它提供了一種在不良導體或非導體表面涂覆導電表面的簡單方法。因此,銅或銀通常噴在玻璃或塑料上。由于噴涂金屬可以通過各種不同的方法進行處理,例如拋光、刷涂或保持噴涂條件,因此噴涂金屬可以用作產品和建筑行業的裝飾品。

    2018-08-09高溫合金也稱熱強合金,按其基體元素分為鎳基、鐵基和鈷基高溫合金;按制備工藝分為變形和鑄造高溫合金;按強化方式分為固溶強化型、時效強化(沉淀)型、氧化物彌散強化型和纖維強化型高溫合金。高溫合金的主要特點是具有足夠的高溫強度,并在高溫氧化性氣氛或燃氣條件下能夠長期工作。為了滿足不同用途對高溫合金性能的要求,一般采用固溶強貨和時效強化的方式對高溫合金進行強化。固溶強化就是在Ni-Cr或Fe-Ni-Cr基體的固溶度范圍內加入一定量的W、Mo、Nb、Ta、Co等元素,使之形成Ni基或Fe基復雜固溶體,從而導致基體晶格產生畸變,形成內應力,使位錯運動受到牽制而產生固溶強化作用。時效強化就是在Fe基或Ni基基體中加入一定量的Al、Ti、Nb、C等元素,使其在熱處理過程中從合金內部沉淀析出金屬間化合物和不同類型的碳化物,從而產生強化作用。時效強化可以進一步提高高溫強度。 

    高溫合金牌號取自GB/T14992-1992、YB/T5246-1993、YB/T5248-1993。按標準規定,除化學成分和力能性能外,高溫合金的主要質量指標還有以下性能。 

    低倍組織。在經酸浸的橫向試片上無目視可見的縮孔痕跡、空洞、裂紋、針孔、夾雜等,并逐件進行超聲波檢驗,棒材、餅材進行塔型發紋檢驗,均應符合規定。 

    高倍組織。部分棒材、板材進行晶粒度檢驗,其級別一般為3~7級或5~8級,或報實測數據。 

    表面質量。棒材表面無裂紋、折疊、結疤和夾渣,冷拉棒還應光滑、潔凈;板材表面光滑平整,無疤痕、重皮、氧化皮、麻坑、過酸洗痕跡等;管材內外表面無裂紋、折疊、龜裂、軋折、分層、結疤等;絲材表面無銹蝕、油污。

    2019-03-30“不銹鋼”一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途,然后再確定正確的鋼種。和建筑構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17~22%的鉻,較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。
    不銹鋼常按組織狀態分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外,可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
    鐵素體不銹鋼
    含鉻15%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應力腐蝕性能優于其他種類不銹鋼,屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機械性能與工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕,并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數小等特點,用于硝酸及食品工廠設備,也可制作在高溫下工作的零件,如燃氣輪機零件等。
    奧氏體不銹鋼

    含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的Wc<0.08%,鋼號中標記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr,使鋼在室溫下呈奧氏體狀態。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性、耐蝕性能和無磁或弱磁性,在氧化性和還原性介質中耐蝕性均較好,用來制作耐酸設備,如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝酸的設備零件等,另外還可用作不銹鋼鐘表飾品的主體材料。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理,即將鋼加熱至1050~1150℃,然后水冷或風冷,以獲得單相奧氏體組織。
    奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼
    兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,并具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織
    各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳不銹鋼。
    沉淀硬化不銹鋼
    基體為奧氏體或馬氏體組織,沉淀硬化不銹鋼的常用牌號有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通過沉淀硬化(又稱時效硬化)處理使其硬(強)化的不銹鋼。
    馬氏體不銹鋼
    強度高,但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等,因含碳較高,故具有較高的強度、硬度和耐磨性,但耐蝕性稍差,用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上,如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。鍛造、沖壓后需退火。

    2016-07-13GH4099高溫合金


    GH4099(GH99)高溫合金

    GH4099(GH99) 化學成分

    C Cr Ni W Mo Al Co Ti

    ≤0.08 17.00~20.0 余量 5.00~7.00 3.50~4.50 1.70~2.40 5.00~8.00 1.00~1.50

    Fe B Mg Ce Mn Si P S

    ≤2.00 ≤0.005 ≤0.010 ≤0.020 ≤0.40 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.015

    GH4099(GH99)是 一種高合金化的鎳基時效板材合金,用鈷、鎢、和鋁、鈦等元素綜合強化,使合金具有較高的熱強行,900℃一下可以長期使用,最高工作溫度可達1000℃。 該合金組織穩定,并具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能,適合于制造航空發動機燃燒室和加力燃燒室等高溫板材承力焊接結構件,用該合金制造的大型板材結構件,可在固溶處理后不經時效處理直接使用。主要產品有板材和絲材,也可以生產板材和鍛件。

    2019-06-05   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,抗拉強度800MPa?;蛘哒f是指在760--1500℃以上及一定應力條件下長期工作的高溫金屬材料,具有優異的高溫強度,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,已成為軍民用燃氣渦輪發動機熱端部件不可替代的關鍵材料。

       高溫合金又稱超合金,使用溫度范圍為550~1100°C。英國于40年代最早研制成鎳基合金尼蒙尼克75,用作燃氣渦輪發動機的渦輪葉片材料。1945~1975年,高溫合金有了很大發展,渦輪進口溫度平均每年提高15°C(渦輪前溫度每提高100°C,能使發動機推力增加15%)。隨著合金化程度的提高,高溫合金的鍛壓變形愈加困難,因此鑄造合金逐漸得到發展和應用。鎳基鑄造合金的高溫強度高,組織比較穩定,熱疲勞性能好,是制造渦輪工作葉片和導向葉片的理想材料。從60年代初發展定向凝固鑄造渦輪葉片以來,由于消除了垂直于應力方向的橫向晶界,葉片的熱疲勞壽命提高大約8倍,蠕變斷裂壽命提高2倍多,塑性提高4倍。 定向凝固單晶渦輪葉片則完全消除了晶界,與普通鑄造渦輪葉片相比,工作溫度提高近100°C。

       以難熔金屬鎢、鉬、鉭、鈮為基體,添加固溶強化元素形成以碳化物沉淀相和熱加工方式強化的高溫材料。它的熔點和高溫強度大大超過高溫合金和彌散強化合金,鎢-鉬和鈮-鎢-鉭合金在1316°C時的拉伸強度分別達到 510和 210兆帕(約51和21公斤/毫米2)。鉬合金在1093°C時的拉伸強度也能達到 490兆帕(約49公斤/毫米2),都是制造航空燃氣渦輪發動機渦輪葉片、導向葉片和燃燒室的優良材料。缺點是受高溫空氣侵蝕時極易脆化,須在涂層的保護下使用。鈮合金已被用于制造短時間工作的火箭發動機燃燒室和噴管,也有用鉭制造這類高溫部件的。用鎢合金絲或鎢纖維增強高溫合金制成高溫復合材料,可以彌補難熔合金的缺點,用作先進燃氣渦輪發動機的渦輪葉片。

    2020-11-04     電熱合金:按其化學元素的含量和組織結構的不同,可分為二大類:一類是鐵鉻鋁合金系列,另一類為鎳鉻合金系列,它們作為電熱材料分別具有各自的較多的優點,而得到廣泛的使用。
    鐵鉻鋁、鎳鉻電熱合金其抗氧化性能一般都較強,但由于爐內含各種氣體,象空氣、碳氣氛、硫氣氛以及氫、氮氣氛等等,這些氣體對元件在高溫使用下都有一定的影響,雖然各種電熱合金在出廠之前都進行了抗氧化處理,但在運輸、繞制、安裝等環節上都會在一定程度上造成元件損傷,而降低使用壽命,為延長使用壽命,要求客戶在使用前進行預氧化處理,其方法是將安裝完畢的電熱合金元件,在干燥的空氣中通電加熱到低于合金允許最高使用溫度100-200度,保溫5-10小時,然后隨爐緩冷既可。

    2018-11-23高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展,高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
    一、變形高溫合金
    變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,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化型合金和時效強化型合金。
    1、固溶強化型合金
    使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
    2、時效強化型合金
    使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。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度和抗疲勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
    變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
    二、鑄造高溫合金
    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,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ’含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
    2.具有更廣闊的應用領域由于鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
    根據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具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
    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性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
    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具有優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的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
    隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
    三、粉末冶金高溫合金
    采用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制造出高溫合金粉末的產品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,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℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大于50小時,是當前在650℃工作條件下強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力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
    四、氧化物彌散強化(ODS)合金
    是采用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小于50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強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。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
    目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
    MA956合金在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位??捎糜诤娇瞻l動機燃燒室內襯。
    MA754合金在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃并保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕?,F已用于制作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
    MA6000合金在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發動機葉片。
    五、金屬間化合物高溫材料
    金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應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)、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重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℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
    六、環境高溫合金
    在民用工業的很多領域,服役的構件材料都處于高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要,根據材料的使用環境,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、耐玻璃腐蝕系列產品
    5、環境耐蝕、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、渦輪轉子、導向器、儀表接頭)
    7、玻棉生產用離心器、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、納米材料系列產品
    13、輕比重高溫結構材料
    14、功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)
    15、生物醫學材料系列產品
    16、電子工程用靶材系列產品
    17、動力裝置噴嘴系列產品
    18、司太立合金耐磨片
    19、超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。

    2018-07-03GH2136合金是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,使用溫度在700℃以下。該合金是在GH2132合金的基礎上發展起來的,與之相比,降低了錳和硅含量,適當提高了鈦、硼和碳含量,該合金在長期使用中降低了G相、σ相等脆性相的析出傾向,提高了合金在長期使用中組織及性能的穩性。合金具有良好的綜合性能,長期使用組織穩定,有較好的抗氧化性,較小的線膨脹系數,易于焊接成形。主要產品有棒材和鍛件等。 

    GH2136高溫合金已用于制作650℃-700℃工作的航空發動機渦輪盤及其他高溫部件。

    GH2136合金在600℃-700℃長期時效1000h-3000h后,合金中的γ‘相逐漸向η相轉變,并降低蠕變和持久極限。胞狀η相在800℃左右形成,在更高溫度下呈現片狀或魏氏體狀,降低合金的沖擊韌性和塑性。

    用途:工業用的一般承力件等。。。高電阻電熱合金(高鎳及鐵鉻鋁)、高溫合金、精密合金、耐熱合金、特種合金、不銹鋼等都是常見和常用的鎳鉻合金.


    2016-11-22六大類型的高溫合金
    高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展,高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
    一、變形高溫合金
    變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,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化型合金和時效強化型合金。
    1、固溶強化型合金
    使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
    2、時效強化型合金
    使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。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度和抗疲勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
    變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
    二、鑄造高溫合金
    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,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ’含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
    2.具有更廣闊的應用領域由于鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
    根據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具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
    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性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
    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具有優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的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
    隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
    三、粉末冶金高溫合金
    采用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制造出高溫合金粉末的產品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,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℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大于50小時,是當前在650℃工作條件下強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力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
    四、氧化物彌散強化(ODS)合金
    是采用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小于50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強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。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
    目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
    MA956合金在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位??捎糜诤娇瞻l動機燃燒室內襯。
    MA754合金在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃并保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕?,F已用于制作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
    MA6000合金在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發動機葉片。
    五、金屬間化合物高溫材料
    金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應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)、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重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℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
    六、環境高溫合金
    在民用工業的很多領域,服役的構件材料都處于高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要,根據材料的使用環境,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、耐玻璃腐蝕系列產品
    5、環境耐蝕、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、渦輪轉子、導向器、儀表接頭)
    7、玻棉生產用離心器、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

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