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來源 : www.beyondthesalon.com   發(fā)布時(shí)間 : 2018-09-14

      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。
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、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)。
  2、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。

 

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2016-07-29     航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為“工業(yè)之花”,是航空工業(yè)中技術(shù)含量最高、難度******的部件之一。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī),特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能,這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中最高的性能要求。
  
  高溫合金是能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料的苛刻要求而研制的,至今已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。目前,在先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金用量所占比例已高達(dá)50%以上。
  
  自1956年第一爐高溫合金GH3030試煉成功,迄今為止,我國高溫合金的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已歷經(jīng)60年的發(fā)展歷程。60年的高溫合金發(fā)展可以分為三個(gè)階段。
  
  第一個(gè)階段:從1956年至20世紀(jì)70年代初是我國高溫合金的創(chuàng)業(yè)和起始階段。本階段主要是仿制前蘇聯(lián)高溫合金為主體的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
  
  第二個(gè)階段:從20世紀(jì)70年代中至90年代中期,是我國高溫合金的提高階段。主階段主要試制歐美型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),提高高溫合金生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制。
  
  第三階段:從20世紀(jì)90年代中至今,是我國高溫合金的全新發(fā)展階段。本階段主要是應(yīng)用和開發(fā)了一批新工藝,研制和生產(chǎn)了一系列高性能、高檔次的新合金。
  
  目前,我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學(xué)院金屬研究所、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等,主要生產(chǎn)企業(yè)有:中航工業(yè)、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機(jī)械集團(tuán)萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎(chǔ)上,我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發(fā)和研究的能力。
  
  在現(xiàn)代先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金材料用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總量的40%~60%。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上,高溫合金主要用于燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片和渦輪盤四大熱段零部件;此外,還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

2019-09-30GH4169加工工藝說明:
熔煉工藝:
GH4169合金的熔煉工藝分為3類:
真空感應(yīng)+電渣重熔;
真空感應(yīng)+真空電弧重熔;
真空感應(yīng)+電渣重熔+真空電弧重熔。
鍛造工藝:
GH4169合金具有良好的熱加工性能,鋼錠的開坯加熱溫度不得超過1120℃,鍛件的鍛造工藝應(yīng)根據(jù)鍛件使用狀況和應(yīng)用要求,結(jié)合生產(chǎn)廠的生產(chǎn)條件而定。開坯和生產(chǎn)鍛件時(shí),中間退火溫度和終鍛溫度根據(jù)零件所要求的組織狀態(tài)和性能來確定,一般情況下,鍛造的終鍛溫度控制在930~950℃之間為宜。

2020-01-03鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金具有密度低、比強(qiáng)度高、耐蝕性好、導(dǎo)熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強(qiáng)等特性,廣泛應(yīng)用于航空、航天、化工、石油、電力、醫(yī)療、建筑、體育用品等領(lǐng)域。世界上許多國家都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性,相繼對(duì)其進(jìn)行研究開發(fā),并得到了實(shí)際應(yīng)用。

2022-05-11760℃高溫材料發(fā)展過程從20世紀(jì)30年代后期起,英、德、美等國就開始研究高溫合金。第二次世界大戰(zhàn)期間,為了滿足新型航空發(fā)動(dòng)e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333361303032機(jī)的需要,高溫合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時(shí)期。40年代初,英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦,形成γ‘相(gamma prime)以進(jìn)行強(qiáng)化,研制成第一種具有較高的高溫強(qiáng)度的鎳基合金。同一時(shí)期,美國為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器發(fā)展的需要,開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。
此外,美國還研制出Inconel鎳基合金,用以制作噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。以后,冶金學(xué)家為進(jìn)一步提高合金的高溫強(qiáng)度,在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌號(hào)的合金,如英國的“Nimonic”,美國的“Mar-M”和“IN”等;在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素,發(fā)展出多種高溫合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鈷資源缺乏,鈷基高溫合金發(fā)展受到限制。
40年代,鐵基高溫合金也得到了發(fā)展,50年代出現(xiàn)A-286和Incoloy901等牌號(hào),但因高溫穩(wěn)定性較差,從60年代以來發(fā)展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開始生產(chǎn)“ЭИ”牌號(hào)的鎳基高溫合金,后來生產(chǎn)“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。中國從1956年開始試制高溫合金,逐漸形成“GH”系列的變形高溫合金和“K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產(chǎn)工藝制造出定向結(jié)晶葉片和粉末冶金渦輪盤,研制出單晶葉片等高溫合金部件,以適應(yīng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高的需要。

2017-10-18Inconel718合金 (UNS NO7718/W.Nr.2.4668)是一種高強(qiáng)耐蝕用于-253℃到700℃ 之間的鎳鉻材料。該時(shí)效硬化合金即使是復(fù)雜的部件也可以方便的加工制造。其焊接性能,尤其是焊后開裂抗力非常出色。
Inconel718合金的可加工性加上其良好的拉伸、疲勞、蠕變和開裂強(qiáng)度使該合金在很廣范圍得到應(yīng)用。比如:液體燃料火箭、飛機(jī)和陸基氣輪機(jī)中的環(huán)、套以及各種形式的薄板金屬部件和低溫儲(chǔ)槽等。它也有被用做緊固件和儀表部件等。

2016-10-13高溫合金的類別 760℃高溫材料變形高溫合金

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。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。

760℃800MPa級(jí)高溫材料鑄造高溫合金

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(jí)渦輪葉片。

2017-01-06機(jī)械合金化高溫合金(mechanical alloyed superalloy)  
用機(jī)械合金化技術(shù)制備的粉末冶金高溫合金。機(jī)械合金化(MA)的功能是藉高能球磨機(jī)將組成元素粉末和超細(xì)氧化物質(zhì)點(diǎn)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(jī)械力作用下變形、破碎和反復(fù)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(xì)氧化物質(zhì)點(diǎn)被金屬“釘扎”,避免了超細(xì)質(zhì)點(diǎn)因具有很大的剩余原子結(jié)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(jiǎn)史   20世紀(jì)60年代氧化物彌散強(qiáng)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(chǎn)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(shí)效強(qiáng)化元素。1970年MA的發(fā)明解決了這一難題。美國國際鎳公司生產(chǎn)的機(jī)械合金化高溫合金MA754、MA956、MA6000是當(dāng)前*********的高溫合金系列之一,其成分見表。MA754、MA956分別是固溶強(qiáng)化型機(jī)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(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向葉片、火焰筒。MA754已用于發(fā)動(dòng)機(jī)篦齒環(huán)。MA956因具有優(yōu)良的抗氧化和高溫耐蝕性,還可用作換熱器、保護(hù)套管、熱處理高溫支架等。MA6000是固溶、時(shí)效強(qiáng)化型機(jī)械合金化高溫合金,因此高溫強(qiáng)度最高,可作先進(jìn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)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(yōu)良的特別是抗中子輻照腫脹的機(jī)械合金化鐵素體高溫合金。該合金在700℃使用溫度下蠕變強(qiáng)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。

2020-03-27你知道高溫合金能在航空航天中應(yīng)用嗎?答案是當(dāng)然可以,因?yàn)楦邷睾辖鹩辛己玫哪透邷?,耐腐蝕性能,而且已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到了電力,船艦,汽車,冶金,玻璃制造,原子能等工業(yè)領(lǐng)域。隨著高溫合金的不斷發(fā)展,新型的高溫合金材料的出現(xiàn),高溫合金在市場(chǎng)上的需求逐步的擴(kuò)大呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

現(xiàn)如今,高溫合金材料在航空航天領(lǐng)域中需求量******,據(jù)有色金屬咨詢公司統(tǒng)計(jì),全球每年消費(fèi)高溫合金材料越28萬噸,目前,******的應(yīng)用還是航空航天領(lǐng)域,占總使用量的55%,其次是電力領(lǐng)域(20%)和機(jī)械領(lǐng)域(10%)。而且當(dāng)前,還有一些行業(yè)發(fā)展的因素促進(jìn)下,高溫合金市場(chǎng)還將放量,因?yàn)椋汉j懣仗煊脛?dòng)力裝置成長(zhǎng)性明顯看好,核動(dòng)力、核電、地面燃機(jī)需求迅速增強(qiáng);國家重大專項(xiàng)和重點(diǎn)工程積極立項(xiàng),國企名企供應(yīng)商不斷加入,部分專業(yè)化廠家逐漸成熟。

高溫合金的核心技術(shù)相關(guān)工藝技術(shù)進(jìn)步可穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。而且有相當(dāng)一部分產(chǎn)品可以替代進(jìn)口。整個(gè)行業(yè)也會(huì)逐漸的朝高端化的方向發(fā)展。

2016-12-16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。

2018-09-14    碳化鎢顧名思義是碳和鎢反應(yīng)的生成物.最早由德國的科學(xué)家發(fā)明的.在實(shí)際的使用中,由于其硬度高,很脆,所以需添加一種軟的金屬來作為粘結(jié)劑,最常用的是鈷,也可用鎳.碳化鎢的硬度很高,所以很耐磨,因此大量用于機(jī)床的刀具,石油礦山的鉆探設(shè)備,關(guān)鍵的耐磨損件設(shè)備等.但其耐腐蝕能力是個(gè)大問題.
鎳基合金顧名思義是以鎳為主要成份的合金.最初是為耐腐蝕而開發(fā)的,主要是鎳合金和鎳-銅合金(也叫蒙奈爾合金).后來又開發(fā)出了鎳-鉻合金等用于航空航天的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī).市面上常見的還有哈氏合金,因可奈爾合金,Incology合金等,都是比較貴的不銹鋼.鎳基合金的耐腐蝕,耐高溫的能力是很強(qiáng)的,但其鑄造性能卻比較差.高鎳合金(含鎳超過45%)目前西方對(duì)中國還是技術(shù)封鎖的,由此可見其使用價(jià)值.

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