2021-04-21

金屬?gòu)?fù)合材料，是指兩種或兩種以上不同的金屬通過(guò)冶金結(jié)合形成的復(fù)合材料，常見(jiàn)的有鈦鋼復(fù)合、 銅鋼復(fù)合、 鈦鋅復(fù)合、鈦鎳復(fù)合、鎳鋼復(fù)合、 銅鋁復(fù)合、鎳銅復(fù)合等。

　　由于可以發(fā)揮組元材料各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)各組元材料資源的配置，節(jié)約貴重金屬材料，實(shí)現(xiàn)單一金屬不能滿足的性能要求，金屬?gòu)?fù)合材料在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　初次接觸金屬?gòu)?fù)合材料，一定會(huì)有疑惑，不同的金屬，它們是怎樣“貼”到一起的？常見(jiàn)的金屬?gòu)?fù)合方法有以下幾種，一起來(lái)了解。

　　爆炸復(fù)合法

　　利用作能源，在的高速引爆和沖擊作用下將不同金屬大面積焊接在一起。

　　軋制復(fù)合法

　　在軋機(jī)的軋制力作用下，使兩種金屬的待復(fù)合表面發(fā)生塑性變形，從而導(dǎo)致金屬表層破裂，從破裂處露出的新鮮金屬相互接觸，在壓力作用下使金屬間形成冶金結(jié)合。根據(jù)軋制時(shí)的溫度可將軋制復(fù)合法分為熱軋和冷軋。

　　☆ 熱軋復(fù)合法

　　在一定溫度下，利用軋機(jī)的軋制力將待復(fù)合的金屬進(jìn)行軋制，進(jìn)而形成冶金結(jié)合。熱軋復(fù)合是生產(chǎn)復(fù)合板材的主要方法，具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，且可以充分發(fā)揮軋機(jī)的軋制能力和材料在高溫下的塑性變形能力，獲得的金屬?gòu)?fù)合界面的結(jié)合強(qiáng)度高。

　　☆ 冷軋復(fù)合法

　　冷軋復(fù)合是在熱軋復(fù)合基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，由于軋制復(fù)合溫度低，可避免金屬材料出現(xiàn)不利于結(jié)合的相變、顯微組織變化，以及避免脆性金屬間化合物的形成。冷軋生產(chǎn)的復(fù)合材料性能穩(wěn)定，而且可以實(shí)現(xiàn)多種材料的軋制復(fù)合，但是在軋制過(guò)程中基體金屬的變形率高達(dá)60%~70%。

　　爆炸-軋制復(fù)合法

　　爆炸-軋制復(fù)合法是指利用爆炸復(fù)合技術(shù)將需要復(fù)合的兩種或兩種以上的金屬板，按一定的厚度配比焊接制成復(fù)合板坯，然后在根據(jù)不同的條件和要求，熱軋或冷軋成所需厚度規(guī)格的復(fù)合板。

　　粉末冶金法

　　粉末冶金法是將混合均勻的金屬粉末平鋪在基體金屬表面進(jìn)行壓制，然后在保護(hù)性氣氛下高溫?zé)Y(jié)，經(jīng)切削加工制成復(fù)合材料成品。

　　擴(kuò)散復(fù)合法

　　擴(kuò)散復(fù)合法是將兩種金屬緊密貼合，在一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間，使接觸面之間的原子相互擴(kuò)散形成冶金結(jié)合。

　　離心鑄造法

　　離心鑄造法是將熔融的合金熔液澆入旋轉(zhuǎn)的基體金屬鑄型中，在離心力的作用下，合金熔液附著于鑄型內(nèi)壁，快速冷卻凝固后，與基體金屬緊密結(jié)合在一起。

　　澆鑄復(fù)合法

　　澆鑄復(fù)合法是將基體金屬進(jìn)行表面預(yù)處理并預(yù)熱到一定溫度，然后將其浸入裝滿復(fù)層金屬液的鑄模型腔中，或是將基體金屬放入鑄模型腔中，然后向鑄模型腔澆鑄復(fù)層金屬液，液態(tài)金屬凝固冷卻后形成復(fù)合材料。

　　連鑄連軋復(fù)合法

　　連鑄連軋復(fù)合法結(jié)合了傳統(tǒng)的鑄造法與軋制法，將高溫金屬液連續(xù)澆鑄在基體鋼板表面，使液態(tài)金屬在半凝固狀態(tài)與固態(tài)基體金屬同時(shí)在軋機(jī)上連續(xù)軋制，利用軋機(jī)的軋制力和液態(tài)金屬的高溫?cái)U(kuò)散使兩種金屬形成冶金結(jié)合。

2017-01-04高溫?zé)徨懩２牧螴N718合金 
高溫?zé)徨懩Ｊ侵冈诟邷?超過(guò)600度)下使用的鍛造模具。這種模具的使用條件十分惡劣，不但要承受超高溫而且還要承受高的沖擊力?，F(xiàn)在一般使用的熱鍛模材料為5CrNiMo 5CrMnMo,H13,3Cr2W8V等鋼種，但是這些鋼種在使用時(shí)，由于承受高溫以及大應(yīng)力，所以這些材料的在溫度超過(guò)600度時(shí)使用情況都不是很好。 
IN718是以Ni為基體，在合金中加入鋁，鈦以形成金屬間化合物進(jìn)行r’(Ni3AlTi)相沉淀強(qiáng)化。這樣就使得該合金具有高溫強(qiáng)度高，高溫穩(wěn)定性好，抗氧化性好，熱疲勞性能及沖擊韌性優(yōu)異，特別適合制作熱鍛模，國(guó)外已經(jīng)大批量使用該合金用作高溫模具材料。 
在高溫的工作環(huán)境下5CrNiMo等普通模具 材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于IN718合金，而且隨著溫度的升高、使用時(shí)間的延長(zhǎng)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度急劇降低。IN718合金在高溫下，不僅強(qiáng)度遠(yuǎn)高于5CrNiMo 合金鋼，而且隨著溫度的升高屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度變化不大，并且IN718合金在使用條件下超過(guò)1000小時(shí)抗拉強(qiáng)度下降小于5％。而5CrNiMo等常規(guī)模具鋼材料650度高溫下累計(jì)接觸時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)就已經(jīng)因失效而報(bào)廢。因此，溫度愈高，時(shí)間愈長(zhǎng)，他們之間的差別愈大。

2019-08-10中文名稱：鑄造高溫合金 英文名稱：cast superalloy 定義：在鑄造組織狀態(tài)下具有良好性能并可直接鑄成零件的高溫合金。具有比同成分的變形合金高的抗蠕變性能。 應(yīng)用學(xué)科：航空科技（一級(jí)學(xué)科）；航空材料（二級(jí)學(xué)科） 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。

2018-05-16Inconel 718 金相組織結(jié)構(gòu)：
該合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)的組織由γ基體γ’、γ’、δ、NbC相組成
Inconel 718工藝性能與要求：
1、因Inconel718合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析程度與治金工藝直接有關(guān)。
2、為避免鋼錠中的元素偏析過(guò)重，采用的鋼錠直徑不大于508mm。
3、經(jīng)均勻化處理的合金具有良好的熱加工性能，鋼錠的開(kāi)坯加熱溫度不得超過(guò)1120℃。
4、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。
5、合金具有滿意的焊接性能，可用氬弧焊、電子束焊、縫焊、點(diǎn)焊等方法進(jìn)行焊接。
6、合金不同的固溶處理和時(shí)效處理工藝會(huì)得到不同的材料性能。由于γ”相的擴(kuò)散速率較低，所以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效處理能使Inconel 718合金獲得******的機(jī)械性能。

2017-03-17     航空航天飛行器常用的變形高溫合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等，這些合金雖然具有良好的綜合性能，但是在1100℃時(shí)強(qiáng)度都不超過(guò)90MPa，限制了其部分應(yīng)用。1984年，美國(guó)Haynes國(guó)際工業(yè)公司開(kāi)發(fā)了一種可在1100℃ 使用的固溶強(qiáng)化型鎳基變形高溫合金Haynes230。它是一種綜合性能優(yōu)良的Ni-Cr-W系高溫合金，名義成分為Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La，合金中加入了大量的W、Cr等難熔合金化元素以提高基體的強(qiáng)度，同時(shí)添加少量的C以形成碳化物來(lái)阻礙晶粒長(zhǎng)大和強(qiáng)化晶界。該合金在1100℃的高溫強(qiáng)度可達(dá)135MPa、延伸率可達(dá)85%，但目前國(guó)內(nèi)獲得的商業(yè)級(jí)Haynes230合金在1100℃的高溫強(qiáng)度僅為90MPa左右，與國(guó)內(nèi)合金水平相當(dāng)。
　　2005年以來(lái)，研究人員以1100℃用高溫合金為目標(biāo)，避開(kāi)γ′相沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金的變形抗力大、熱加工性能差及在高溫(﹥0.6T熔)下γ′相的溶解失效問(wèn)題，結(jié)合成分設(shè)計(jì)理論、合金元素作用原理、成分計(jì)算及試驗(yàn)分析工作，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種固溶強(qiáng)化型鎳基合金Ni-20Cr-18W-Mo(以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)合金)?？蒲腥藛T以該合金為研究對(duì)象，對(duì)其綜合性能進(jìn)行了實(shí)樣檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果系統(tǒng)地分析合金性能特點(diǎn)，為合金應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　采用真空感應(yīng)熔煉+真空白耗電極電弧熔煉雙聯(lián)工藝制備試驗(yàn)合金母合金，得到50kg的Φ100mm鑄錠，表面見(jiàn)光后從鑄錠頂部半徑的1/2處取樣進(jìn)行ICP化學(xué)成分分析，得到試驗(yàn)合金主要成分為Cr2O.34%、w18.O3%、Mo1.21%、A10.43%、C0.08%、Ni余量。為了減少合金的偏析程度，對(duì)鑄錠進(jìn)行1200℃×24h均勻化處理。處理后鑄錠加熱到1250℃開(kāi)坯鍛造成25mm厚鍛件，合金鍛造變形量6O%;鍛件截取一半熱軋成5mm厚板材;剩余鍛件及板材在1270℃真空固溶處理保溫2h后水淬，線切割試樣。試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　(1)Ni-20Cr-18W-Mo合金在高溫條件下的熱物特性(如熱膨脹系數(shù))優(yōu)于Haynes230等合金。
　　(2)Ni-20Cr-18W-Mo合金具有較優(yōu)異的高溫強(qiáng)度及塑性，1100℃時(shí)抗拉強(qiáng)度/延伸率可達(dá)到131MPa/66.2%，優(yōu)于商業(yè)級(jí)Haynes230合金的強(qiáng)度，與Haynes230公布的最高強(qiáng)度基本相當(dāng)。
　　(3)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃的氧化速率為0.064g/(m2·h)，為完全抗氧化級(jí)。
　　(4)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃、3OMPa條件下初始蠕變階段和加速蠕變階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而穩(wěn)態(tài)蠕變階段持續(xù)時(shí)間較短，說(shuō)明合金高溫變形的加工硬化時(shí)間和回復(fù)軟化時(shí)間較長(zhǎng)。
　　(5)試驗(yàn)合金的性能與現(xiàn)有合金相比具有一定優(yōu)勢(shì)，但必須注意到目前該合金的相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)都是在鑄錠質(zhì)量及尺寸相對(duì)較小的情況下測(cè)得的，對(duì)于更大質(zhì)量、更大尺寸，具備商業(yè)化應(yīng)用的鑄錠與板材制備還需要進(jìn)一步開(kāi)展研究工作。

2018-08-01高溫合金是在高溫嚴(yán)酷的機(jī)械應(yīng)力和氧化、腐蝕環(huán)境下應(yīng)用的一類合金。隨著科技事業(yè)的發(fā)展，高溫合金逐漸形成六個(gè)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(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。
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。
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(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(duì)于鎳基高溫合金，可通過(guò)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(wú)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(guó)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(jí)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。
三、粉末冶金高溫合金
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(wú)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。
四、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。現(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。
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(kāi)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(lái)，對(duì)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(kāi)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。
六、環(huán)境高溫合金
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(chǎng)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。

2018-08-06 硬質(zhì)合金刀具是現(xiàn)代機(jī)械加工中廣泛應(yīng)用的金屬切削刀具之一。使用硬質(zhì)合金刀具切除的鐵屑可增加７０％，其制造質(zhì)量主要取決于刃磨質(zhì)量。因而可以說(shuō)在硬質(zhì)合金刀具加工中硬質(zhì)合金刀具的刃磨占有非常重要的地位。提高硬質(zhì)合金刀具的刃磨水平，不僅與正確選擇刃磨加丁技術(shù)有關(guān)。而且還與刃磨工藝和刃磨方法以及刃磨夾具等密切相關(guān)。工廠里常采用碳化硅砂輪磨削加工技術(shù)，因?yàn)樘蓟枭拜啽葎傆裆拜喣ハ饔操|(zhì)合金效果好，但是必須適當(dāng)?shù)剡x擇砂輪的特性參數(shù)．才能達(dá)到滿意的磨削效果。由于在硬質(zhì)合金刀具加工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨削裂紋從而影響了硬質(zhì)合金刀具的使用壽命。因此可以說(shuō)預(yù)防和減少硬質(zhì)合金刀具加工中磨削裂紋的產(chǎn)生，研究在硬質(zhì)合金刀具磨削過(guò)程中磨削裂紋產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施可以進(jìn)一步提高被加工零件的加工精度ｊ同時(shí)也可以保證硬質(zhì)合金刀具磨削質(zhì)量。
 
   磨削裂紋產(chǎn)生的原因
    
    采用碳化硅砂輪磨削硬質(zhì)合金刀具時(shí)。生硬質(zhì)合金刀具容易產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂。產(chǎn)生的原岡除了由于硬質(zhì)合金刀片本身的質(zhì)量（刀片的顯微裂紋和內(nèi)傷出廠檢查時(shí)未被發(fā)“ｊ），刀具結(jié)構(gòu)不合理，刀片在焊接時(shí)形成的內(nèi)應(yīng)力，磨削時(shí)機(jī)床振動(dòng)大及刀具在工序間轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的碰撞等因素的影響外．在磨削過(guò)程中．砂輪和磨削工藝方面的原因，也會(huì)造成裂紋。
 
    在硬質(zhì)合金刀具刃磨過(guò)程中．由于制造刀具的硬質(zhì)合金硬度很高（顯微硬度值可達(dá)到１碳化硅砂輪（顯微硬度值僅為３２３００～１８００Ｎ／ｍｍ２），０００～３４０００
ｏＣ以上．而且溫升速度又特別快，引起熱變形。再加上硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度很低（７５０乏２００ＭＰａ）．彈性模量有很大（４６００００～６３００００ＭＰａ），在室溫下幾乎沒(méi)有塑性，不能通過(guò)本身的塑性變形消除部分熱應(yīng)力。從而，在磨削熱的作用下，促使硬質(zhì)合金被磨削表面上產(chǎn)生的局部應(yīng)力值超過(guò)了硬質(zhì)合金的強(qiáng)度極限，從而產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂。硬質(zhì)合金裂紋一般為細(xì)微的網(wǎng)狀裂紋。
 
    在砂輪選擇方面，砂輪太硬或粒度太細(xì)時(shí)。硬質(zhì)合金也容易開(kāi)裂，磨削用量選擇不合理。硬質(zhì)合金也容易開(kāi)裂，砂輪修整不符合要求，工作表面跳動(dòng)太大，刃磨時(shí)振動(dòng)過(guò)猛，硬質(zhì)合金就容易產(chǎn)生崩刃等缺陷。一般來(lái)說(shuō)，磨削深度太大，硬質(zhì)合金容易產(chǎn)生裂紋，磨削深度大而進(jìn)給速度太小時(shí)，硬質(zhì)合金更容易產(chǎn)生裂紋，在硬質(zhì)合金刃磨中。
 
    對(duì)于一個(gè)刀齒反復(fù)走刀次數(shù)多時(shí)，由于磨擦產(chǎn)生的熱量大，硬質(zhì)合金也容易產(chǎn)生裂紋，各種不同牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片，其容易開(kāi)裂的程度也不同。一般來(lái)說(shuō)。ＹＧ８、ＹＧ５、ＹＴ５和ＹＷ２等硬質(zhì)合金較不容易開(kāi)裂：ＹＴｌ４、ＹＴｌ５和ＹＮｌ０等硬質(zhì)合金較容易開(kāi)裂：而ＹＧ３、ＹＧ３Ｘ和ＹＴ３０等硬質(zhì)合金特別容易開(kāi)裂。在同一種牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片中．大而薄的刀片更容易開(kāi)裂。刃磨時(shí)應(yīng)特別注意。
 
    ２預(yù)防磨削裂紋采取的措施
    防止硬質(zhì)合金刀具刃磨開(kāi)裂的措施:除在檢查刀片、刀具結(jié)構(gòu)、焊接工藝、熱處理丁藝和機(jī)床調(diào)整及工序轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中需給以足夠重視外．還必須使砂輪和磨削工藝適應(yīng)硬質(zhì)合金刀具的磨削特性．以減少磨削熱的產(chǎn)生。例如：１）提高砂輪的自銳能力，使鈍化的磨粒及時(shí)脫落，砂輪的磨削性能能得到改善，以減少磨削熱。２）改善磨削區(qū)域的散熱條件，分散磨削熱，可采用Ｎ／ｍｍ２）磨粒極容易鈍化，如果砂輪的自銳能力不好，被磨鈍的磨粒不能及時(shí)地脫落下來(lái)。砂輪失去了應(yīng)有的切削能力。磨削條件就會(huì)變得惡劣。砂輪與硬質(zhì)合金刀具被磨削表面之間的摩擦加劇，磨削產(chǎn)生的熱量劇增。

2019-09-09粉末冶金高溫合金

   用粉末冶金工藝制成的高溫合金。這類合金早起源于彌散強(qiáng)化合金。1962年杜邦公司根據(jù)二氧化釷在鎢中具有彌散強(qiáng)化作用的原理，研制出一種用粉末冶金工藝制成的二氧化釷彌散強(qiáng)化的高溫材料，稱之為TD鎳，從而開(kāi)始了粉末冶金高溫合金的生產(chǎn)。
   粉末冶金高溫合金通常按合金強(qiáng)化方式分為彌散強(qiáng)化型和沉淀強(qiáng)化型兩類。彌散強(qiáng)化型高溫合金是用惰性氧化物來(lái)強(qiáng)化的，這種氧化物的物理和化學(xué)性能高度穩(wěn)定,在一般沉淀強(qiáng)化相軟化、聚集甚至溶解的溫度下,仍保持相當(dāng)高的強(qiáng)化效果。由于這種惰性氧化物彌散均勻分布才有強(qiáng)化效果，且它與基體合金比重相差懸殊，無(wú)法用常規(guī)的熔煉工藝來(lái)生產(chǎn)，而只能采用粉末冶金方法。彌散強(qiáng)化高溫合金除了用內(nèi)氧化、化學(xué)共沉淀、選擇性還原等方法制取外，1970年的J.S.本杰明又用機(jī)械合金化新工藝制成了用氧化釔彌散強(qiáng)化的高溫合金。機(jī)械合金化是用金屬粉或中間合金粉與氧化物彌散相混合，在球磨機(jī)中球磨，使粉末反復(fù)焊合、破碎，從而使每一顆粉末成為“顯微合金”顆粒。這種新的工藝方法可以制造成分十分復(fù)雜的彌散強(qiáng)化高溫合金。
   沉淀強(qiáng)化型高溫合金，它是為了克服常規(guī)熔煉工藝的缺點(diǎn)，提高高溫合金的綜合性能，并為提高合金利用率而發(fā)展起來(lái)的。這種粉末冶金高溫合金采用預(yù)合金化粉末，每個(gè)粉末顆粒實(shí)際上就是一個(gè)“顯微鋼錠”，合金偏析只能在粉末顆粒的細(xì)小范圍內(nèi)發(fā)生。因此，與相同成分的鑄造合金相比，沉淀強(qiáng)化型高溫合金的成分偏析小，初熔溫度高，有害相析出的傾向小，提高了合金的綜合性能；并且能使本來(lái)難于變形的合金成型，減少了切削加工量，提高了合金的利用率。特別是隨著高溫合金成分日趨復(fù)雜、零件尺寸不斷增大，這種粉末冶金高溫合金顯示出更大的優(yōu)越性。
   高溫合金通常含有活潑元素，并且由于粉末顆粒的冷態(tài)不可壓縮性，合金在整個(gè)粉末冶金制造過(guò)程中都始終在真空或惰性氣體保護(hù)之下，而且采用熱態(tài)成形工藝。為了適應(yīng)粉末冶金高溫合金的發(fā)展，一系列先進(jìn)的粉末冶金技術(shù)，如真空或惰性氣體霧化法、真空旋轉(zhuǎn)電極法、真空電子束旋轉(zhuǎn)電極法等制粉技術(shù)，以及熱等靜壓、熱擠壓、超塑性等溫鍛造等成形工藝得到發(fā)展。應(yīng)用新發(fā)展的一種快速凝固技術(shù)，可使粉末冷卻速度達(dá)100萬(wàn)度／秒,其初熔溫度又比一般粉末進(jìn)一步提高，因而更有利于提高高溫強(qiáng)度。
   粉末冶金新技術(shù)的發(fā)展不但使一些高溫合金擴(kuò)大了用途，如把原來(lái)只能用作燃?xì)廨啓C(jī)葉片的IN-100這種高度合金化的鑄造高溫合金成功地用粉末冶金法制成渦輪盤，從而大大提高了渦輪盤的高溫強(qiáng)度和工作溫度，而且還發(fā)展了一些高溫合金新品種，特別是用機(jī)械合金化生產(chǎn)的彌散強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化相結(jié)合的高溫合金，如MA754、MA6000等。由于綜合利用了3種強(qiáng)化效應(yīng)，合金的強(qiáng)度更加提高，適用溫度范圍更廣，進(jìn)一步擴(kuò)大了高溫合金的使用領(lǐng)域。

2016-12-23近日，歐洲航空局（ESA）的科學(xué)家研制出了一種新型航空高溫合金。在相似的質(zhì)量指標(biāo)下，其重量只有傳統(tǒng)鎳基高溫合金的一半。
歐洲航空局（ESA）發(fā)布的新聞稿報(bào)道稱，具有這類特性的鈦鋁金屬間化合物是在超重力條件下得到的。
新合金可以承受800攝氏度左右的高溫；并且與傳統(tǒng)材料相比，能夠?qū)姎鉁u輪機(jī)葉片的重量減少45%。毫無(wú)疑問(wèn)，這對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商而言是非常有吸引力的。但該合金在工業(yè)投產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)所需的時(shí)長(zhǎng)，目前尚無(wú)確切定論。
根據(jù)歐洲航空局（ESA）公布的數(shù)據(jù)，飛機(jī)自重每減輕1%將會(huì)節(jié)省1.5%的燃油。依此，將在很大程度上降低航空公司成本，減少對(duì)環(huán)境的危害。

2019-03-06
牌號(hào) 機(jī)械及物理性能
Mechanicai properities
0℃密度ρ/g·cm-3 4.45
TC4TC4 熔點(diǎn)/℃ 15.8～1649
TC4TC4比熱容с/J·(g·K)-1 20℃ 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃
/ 0.678 0.691 0.703 0.741 0.754 0.879
TC4 電阻率ρ/nΩ·m 1600
TC4熱導(dǎo)率λ/W·(m·K)-1 20℃ 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃
5.44 6.70 8.79 10.47 12.56 14.24 15.91
TC4線脹系數(shù)/W·(m·K)-1 20～100℃ 20～200℃ 20～300℃ 20～400℃ 20～500℃ 20～600℃  
7.89 9.01 9.30 9.24 9.39 9.40