產(chǎn)品知識cpzs
高溫合金常用的分類有哪
傳統(tǒng)的高溫合金材料劃分可根據(jù)以下3進行 以各種方式進行: 根據(jù)基體元素類型、合金強化類型和材料成型方法進行劃分。
1.根據(jù)基體元素的類型
⑴鐵基高溫合金
鐵基高溫合金又稱耐熱合金鋼。 它的基體是Fe 加入少量元素Ni、Cr 耐熱合金鋼可分為馬氏體、奧氏體、珠光體、鐵素體耐熱鋼等。
⑵鎳基高溫合金
鎳基高溫合金含鎳量超過一半,適用于1 000℃采用固溶及時加工工藝,可大大提高抗蠕變性能和抗壓屈服強度。目前,鎳基高溫合金的使用范圍遠遠超過鐵基和鈷基高溫合金。鎳基高溫合金也是我國產(chǎn)量最大、使用量最大的高溫合金。 許多渦輪發(fā)動機的渦輪葉片和燃燒室,甚至渦輪增壓器也使用鎳基合金作為制備材料。半個多世紀以來,航空發(fā)動機使用的高溫材料從20歲開始承受高溫能力 世紀40 年代末的750℃提高到90 年代末的1 200℃應(yīng)該說,這種巨大的改進也促進了鑄造工藝加工和表面涂層的快速發(fā)展。
⑶鈷基高溫合金
鈷基高溫合金以鈷為基體,鈷含量約占60%,Cr、Ni 等元素可提高高溫合金的耐熱性。這種高溫合金雖然耐熱性好,但由于鈷資源產(chǎn)量少,加工難度大,消耗少。通常用于高溫條件( 600 ~ 1 000℃) 長期受極其復(fù)雜應(yīng)力的高溫部件,如航空發(fā)動機工作葉片、渦輪盤、燃燒室熱端部件、航天發(fā)動機等。為了獲得更好的耐熱性,在制備過程中應(yīng)添加元素,如W、MO、Ti、Al、Co,確保其優(yōu)越的耐熱性和抗疲勞性。
2.合金強化類型
高溫合金可分為固溶強化高溫合金和及時沉淀強化合金。
⑴固溶強化型
固溶強化型是在鐵、鎳或鈷基高溫合金中加入一些合金元素,形成單相奧氏體組織。溶質(zhì)原子扭曲固溶體基體的點陣,增加固溶體中的滑動阻力。一些溶質(zhì)原子可以降低合金系統(tǒng)的層錯能量,增加位錯分解的傾向,使交滑困難,加強合金,達到高溫合金加固的目的。
⑵時效沉淀強化
所謂及時沉淀強化,是指合金工件在高溫或室溫下固溶,冷塑性變形后保持性能的熱處理工藝。GH4169 合金,在650℃最高屈服強度為1 000 MPa,葉片的合金溫度可達950℃。
3.材料成型方法
分為:鑄造高溫合金( 包括普通鑄造合金、單晶合金、定向合金等。 、粉末冶金高溫合金變形( 含普通粉末冶金和氧化物彌散強化高溫合金)。
⑴鑄造高溫合金
采用鑄造方法直接制備零件的合金材料稱為鑄造高溫合金。可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。可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、單晶鑄造高溫合金等四種 種類型。
⑵變形高溫合金
目前,它仍然是航空發(fā)動機中應(yīng)用最廣泛的材料,廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外。中國高溫合金的變形量約為美國的1 /8 [2] 。以GH4169 以合金為例,是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的主要品種。 隨著其他合金產(chǎn)品的日益成熟,變形高溫合金的使用量可能會逐漸減少,但在未來幾十年仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。
⑶新型高溫合金
包括粉末高溫合金、鈦鋁金屬間化合物、氧化物彌散強化高溫合金、耐腐蝕高溫合金、粉末冶金、納米材料等細分產(chǎn)品。
①第三代粉末高溫合金的合金化程度考慮了前兩代的優(yōu)點,獲得了較高的強度和較低的損壞。粉末高溫合金的生產(chǎn)工藝越來越成熟,未來可以從以下幾個方面進行: 粉末制備、熱處理工藝、計算機模擬技術(shù)、雙性能粉末盤;
②鈦鋁金屬間化合物已發(fā)展到第四代,并逐漸擴展到多元微量和大量微元。日本京都大學(xué)和德國漢堡大學(xué)GKSS 鈦鋁金屬間化合物已應(yīng)用于船舶、生物醫(yī)學(xué)和體育用品領(lǐng)域;
③氧化物彌散強化高溫合金是粉末高溫合金的一部分,生產(chǎn)開發(fā)近20種 高溫強度高,應(yīng)力系數(shù)低,廣泛應(yīng)用于燃氣輪機、先進航空發(fā)動機、石化反應(yīng)器等耐熱抗氧化部件;
④耐腐蝕高溫合金主要用于建筑和航空航天領(lǐng)域,而不是耐火材料和耐熱鋼。