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當(dāng)前位置:首頁(yè) > 新聞信息 > 公司新聞 > GH5605廠家為你介紹鎳基高溫合金的生產(chǎn)工藝

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來(lái)源 : www.beyondthesalon.com   發(fā)布時(shí)間 : 2016-11-19

組織
鎳基合金的顯微組織特點(diǎn)及其發(fā)展情況見(jiàn)圖3,合金中除奧氏體基體外,還有在基體中弭散分布的g'相,在晶界上的二次碳化物和在凝固時(shí)析出的一次碳化物和硼化物等。隨著合金化程度的提高,其顯微組織的變化有如下趨勢(shì):g'相數(shù)量逐漸增多,尺寸逐漸增大,并由球狀變成立方體,同一合金中出現(xiàn)尺寸和形態(tài)不相同的g'相。在鑄造合金中還出現(xiàn)在凝固過(guò)程中形成的g+g'共晶,晶界析出不連續(xù)的顆粒狀碳化物并被g'相薄膜所包圍,組織的這些變化改善了合金的性能。
現(xiàn)代鎳基合金的化學(xué)成分十分復(fù)雜,合金的飽和度很高,因此要求對(duì)每個(gè)合金元素(尤其是主要強(qiáng)化元素)的含量嚴(yán)加控制,否則會(huì)在使用過(guò)程中容易析出有害相,如s、μ相(圖4),損害合金的強(qiáng)度和韌性。
在鎳基鑄造高溫合金中發(fā)展出了定向結(jié)晶渦輪葉片和單晶渦輪葉片(圖5)。定向結(jié)晶葉片消除了對(duì)空洞和裂紋敏感的橫向晶界,使全部晶界平行于應(yīng)力軸方向,從而改善了合金的使用性能。單晶葉片消除了全部晶界,不必加入晶界強(qiáng)化元素,使合金的初熔溫度相對(duì)升高,從而提高了合金的高溫強(qiáng)度,并進(jìn)一步改善了合金的綜合性能。
生產(chǎn)工藝
鎳基合金,特別是沉淀強(qiáng)化型合金含有較高的鋁、鈦等合金元素。通常采用真空感應(yīng)爐熔煉,并經(jīng)真空自耗爐或電渣爐重熔。熱加工采用鍛造、軋制工藝,對(duì)于高合金化合金,由于熱塑性差,則采用擠壓開坯后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓工藝。鑄造合金通常用真空感應(yīng)爐熔煉母合金,并用真空重熔-精密鑄造法制成零件。
變形合金和部分鑄造合金需進(jìn)行熱處理,包括固溶處理、中間處理和時(shí)效處理,以Udmet 500合金為例,它的熱處理制度分為四段:固溶處理,1175℃,2小時(shí),空冷;中間處理,1080℃,4小時(shí),空冷;一次時(shí)效處理,843℃,24小時(shí),空冷;二次時(shí)效處理,760℃,16小時(shí),空冷。以獲得所要求的組織狀態(tài)和良好的綜合性能。

 

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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(wàn)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(guó)家重大專項(xiàng)和重點(diǎn)工程積極立項(xiàng),國(guó)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。

2019-09-18    在外磁 場(chǎng)作用下容易磁化、去除外磁場(chǎng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁感)又基本消失的磁性合金。磁滯回線面積小且窄,矯頑力( c)一般低于10 Oe(見(jiàn) 精密合金)。19世紀(jì)末用低碳鋼板制造電機(jī)和變壓器鐵芯。1900年磁性更高的硅鋼片很快取代了低碳鋼,用來(lái)制造電力工業(yè)的產(chǎn)品。1917年出現(xiàn)了Ni-Fe合金以適應(yīng)當(dāng)時(shí)電話系統(tǒng)的需要。后來(lái)又出現(xiàn)了具有不同磁特性的Fe-Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe-Al合金(1950)以滿足特殊用途。中國(guó)于1953年開始生產(chǎn)熱軋硅鋼片。50年代末開始研究Ni-Fe和Fe-Co等軟磁合金,60年代陸續(xù)開始生產(chǎn)一些主要的軟磁合金。70年代開始生產(chǎn)冷軋硅鋼帶。

    軟磁合金的主要磁特性 是:①矯頑力( c)和磁滯損耗( h)低;②電阻率( )較高,渦流損耗( e)低;③起始磁導(dǎo)率( 0)和******磁導(dǎo)率( m)高;某些合金在低磁場(chǎng)范圍內(nèi)磁導(dǎo)率( / )保持恒定;④飽和磁感( s)高;⑤某些合金磁滯回線呈矩形,矩形比即剩磁/******磁感( r/ m)高。這些磁性能同合金的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和成分密切相關(guān)。合金中的碳、硫、氮和氧等雜質(zhì)對(duì)磁性特別有害,因?yàn)樗鼈兪咕Ц窕?,難以磁化,碳和氮還會(huì)引起 磁時(shí)效現(xiàn)象。軟磁合金一般要求成品晶粒尺寸大,以便降低 c和 h值。一般鐵磁性金屬的磁性隨晶軸方向不同而異,如鐵的<100>方向易于磁化,<111>方向難于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向獲得更好的磁性能。鐵的電阻率( )低,添加某些合金元素可以提高 值,加硅和鋁的效果最為明顯。在鐵中加入任何合金元素(除鈷外),都會(huì)使它的飽和磁感 s降低。


2019-07-28在外磁場(chǎng)作用下容易磁化、去除外磁場(chǎng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁感)又基本消失的磁性合金。磁滯回線面積小且窄,矯頑力(Hc)一般低于10 Oe(見(jiàn)精密合金)。19世紀(jì)末用低碳鋼板制造電機(jī)和變壓器鐵芯。1900年磁性更高的硅鋼片很快取代了低碳鋼,用來(lái)制造電力工業(yè)的產(chǎn)品。1917年出現(xiàn)了Ni-Fe合金以適應(yīng)當(dāng)時(shí)電話系統(tǒng)的需要。后來(lái)又出現(xiàn)了具有不同磁特性的Fe-Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe-Al合金(1950)以滿足特殊用途。中國(guó)于1953年開始生產(chǎn)熱軋硅鋼片。50年代末開始研究Ni-Fe和Fe-Co等軟磁合金,60年代陸續(xù)開始生產(chǎn)一些主要的軟磁合金。70年代開始生產(chǎn)冷軋硅鋼帶。

軟磁合金的主要磁特性 是:①矯頑力(Hc)和磁滯損耗(Wh)低;②電阻率(ρ)較高,渦流損耗(We)低;③起始磁導(dǎo)率(μ0)和大磁導(dǎo)率(μm)高;某些合金在低磁場(chǎng)范圍內(nèi)磁導(dǎo)率(B/H)保持恒定;④飽和磁感(Bs)高;⑤某些合金磁滯回線呈矩形,矩形比即剩磁大磁感(Br/Bm)高。這些磁性能同合金的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和成分密切相關(guān)。合金中的碳、硫、氮和氧等雜質(zhì)對(duì)磁性特別有害,因?yàn)樗鼈兪咕Ц窕?,難以磁化,碳和氮還會(huì)引起磁時(shí)效現(xiàn)象。軟磁合金一般要求成品晶粒尺寸大,以便降低Hc和Wh值。一般鐵磁性金屬的磁性隨晶軸方向不同而異,如鐵的<100>方向易于磁化,<111>方向難于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向獲得磁性能。鐵的電阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ 值,加硅和鋁的效果為明顯。在鐵中加入任何合金元素(除鈷外),都會(huì)使它的飽和磁感Bs降低。

2021-08-041防止淬火裂紋的方法
(1) 零件形狀的合理設(shè)計(jì)。盡量采用等壁厚設(shè)計(jì),避免截面形狀突變。首先,壁厚差異較大的零件不應(yīng)做成一個(gè),應(yīng)采用馬賽克結(jié)構(gòu),使每個(gè)塊體的強(qiáng)度盡可能相等;② 大型零件應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu);③ 必要時(shí)應(yīng)開工藝孔;④ 輪廓的拐角處應(yīng)避免尖角,并應(yīng)盡可能增加四個(gè)拐角的較大半徑r。工具鋼熱處理件的圓角半徑不應(yīng)小于2mm。
(2) 嚴(yán)格控制熱處理工藝。① 根據(jù)零件的尺寸、形狀和材料,制定正確的熱處理工藝規(guī)程,合理選擇加熱速度、溫度和時(shí)間;② 采取完善的控溫措施,實(shí)時(shí)掌握零件的真實(shí)溫度,定期檢查控溫裝置,嚴(yán)防熱電偶老化或放置不準(zhǔn)確造成過(guò)熱。
2防止回火裂紋的方法
回火裂紋是指:淬火鋼馬氏體零件的顯微組織處于膨脹狀態(tài),在100℃左右先收縮℃ 回火時(shí)。這時(shí),如果淬火后的零件快速加熱,零件表面會(huì)收縮,而內(nèi)部則處于膨脹狀態(tài),從而導(dǎo)致開裂。防止這種裂紋的措施是在零件加熱到300度之前不要迅速加熱℃.
回火淬火也會(huì)產(chǎn)生回火裂紋,因?yàn)榇慊鸾M織中的殘余奧氏體在淬火時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c淬火相同的狀態(tài)。防止此類裂紋的方法是從回火溫度開始進(jìn)行空氣冷卻。
3防止自發(fā)裂縫的方法
由于淬火零件的表面組織為殘余奧氏體,在室溫下,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,導(dǎo)致零件的相變膨脹和開裂。防止此類裂紋的措施是:淬火后立即回火。淬火和回火之間的時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)3小時(shí)。如果不能在同回火,則零件應(yīng)放入100℃ 爐子或水進(jìn)行保溫,以便第二天進(jìn)行定期回火處理。
4防止磨削裂紋的措施
磨削裂紋主要由磨削熱引起,與回火裂紋相同。它是由磨削熱引起的表面淬火組織收縮引起的。裂紋方向通常與磨削方向成直角。預(yù)防措施如下:(1)淬火件磨削前,在150℃回火℃ 低溫或300℃ 高溫(研磨量大時(shí));② 嚴(yán)格進(jìn)行砂輪修整,保持磨具鋒利,防止砂輪堵塞,減少磨削熱;① 實(shí)踐證明,選用較粗的砂輪可以減少裂紋的產(chǎn)生;④ 實(shí)踐證明,選擇合適的磨削量,提高砂輪轉(zhuǎn)速,同時(shí)提高工件轉(zhuǎn)速,可以避免磨削燒傷,降低工件開裂的概率。
5防止脫碳開裂的方法
脫碳的原因是加熱溫度過(guò)高或在空氣中加熱時(shí)沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施。為防止脫碳,可用真空爐加熱工件或在保護(hù)氣氛中加熱工件。應(yīng)嚴(yán)格控制加熱井的溫度,避免過(guò)度燃燒。
6防止低溫裂紋的措施
由于淬火件在冷處理過(guò)程中殘余應(yīng)力會(huì)增大,導(dǎo)致低溫裂紋的產(chǎn)生,因此在冷處理前應(yīng)增加低溫回火工藝,以減少裂紋的發(fā)生。
7防止電火花加工裂紋的措施
由于電火花加工的瞬時(shí)高溫和快速冷卻,在淬火零件表面容易形成微裂紋。防止微裂紋的方法是采用較小的電標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加工(影響加工速度),或加工后對(duì)改性層進(jìn)行拋光。

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。

2018-05-19一、概述
1991年英國(guó)焊接研究所(TWI)發(fā)明了攪拌摩擦焊(FSW),從此以后,基于這種固相連接技術(shù)的明顯優(yōu)越性,例如:優(yōu)良的接頭力學(xué)生能,不需要填充焊接材料,沒(méi)有焊接煙法和飛濺,很少的焊前準(zhǔn)備和焊接變形等,在世界范圍內(nèi)的國(guó)際合和中開展了大量的研究和開發(fā)工作。另外,攪拌摩擦焊鋁合金材料都能焊接,如應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的2000系列、5000系列和7000系列高強(qiáng)鋁合金,也可以利用這種先進(jìn)的焊接方法得到高質(zhì)量的連接。英國(guó)焊接研究所的Dave NICHOLAS訂為,攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問(wèn)世以來(lái)最引人注目的焊接方法,它的出現(xiàn)將使鋁合金等有色金屬的連接技術(shù)發(fā)生革命性的進(jìn)步。
2002年4月,北京航空制造工程研究所與英國(guó)焊接研究所(TWI)關(guān)于攪拌摩擦焊專利技術(shù)正式簽約,并且取得了攪拌摩擦焊專利技術(shù)的獨(dú)占性二級(jí)許可授予權(quán),為中國(guó)市場(chǎng)開啟了攪拌摩擦焊技術(shù)的研究、開發(fā)以及大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用之門。
二、鋁合金攪拌摩擦焊的應(yīng)用現(xiàn)狀
攪拌摩擦焊技術(shù)擁有諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于輕合金材料(如鋁、銅、鎂、鋅等)的連接在焊接方法、力學(xué)性能和生產(chǎn)效率上具有其他焊接方法不可比擬的優(yōu)越性。攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊縫接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和小的焊接變形,焊接過(guò)程中不需要添加保護(hù)氣和焊絲,沒(méi)有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環(huán)保型的新型連接技術(shù)。實(shí)際情況也的確如此,在FSW技術(shù)問(wèn)世后的短短幾年內(nèi),在焊接機(jī)理、適用材料、焊接設(shè)備以及工程化應(yīng)用方面均取得了很大的進(jìn)展。攪拌摩擦焊技術(shù)最初主要用于解決鋁合金、鎂合金及鋅合金等材料的焊接。關(guān)于攪拌摩擦焊工藝的特點(diǎn)和應(yīng)用等,英國(guó)焊接研究所進(jìn)行了較多的研究,關(guān)于1993年、1995年申請(qǐng)了世界范圍內(nèi)的專利保護(hù)。目前,該所主要是與航空、航天、船舶、高速列車及汽車等焊接設(shè)備制造廠和國(guó)際性的大公司聯(lián)合,以團(tuán)體贊助或合作的形式(TWI的GSP項(xiàng)目)研究、開發(fā)攪拌摩擦焊技術(shù),不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

2018-06-12高溫合金材料在化工、發(fā)電、航空及航天、原子反應(yīng)堆等許多領(lǐng)域都得到日益廣泛的應(yīng)用,其使用溫度也在逐年提高。然而,社會(huì)的進(jìn)步為高溫合金提出更高的永無(wú)止境的要求。
人們現(xiàn)在關(guān)心的是,高溫合金中的“大哥大”鎳基合金在經(jīng)歷了40多年的不斷進(jìn)步之后,是否已經(jīng)接近其使用極限7畢競(jìng),基體鎳的熔點(diǎn)也只有l(wèi)453℃。
我們是繼續(xù)挖掘其潛力,還是尋求別的材料來(lái)代替它?目前還難以圓滿地回答這些疑問(wèn)。
雖然鈮基、鋁基、鎢基等高溫合金的耐熱溫度高于鎳基高溫合金,但由于資源貯量及制造工藝等方面存在的問(wèn)題使它們難以全面替代鎳基合金。
高溫陶瓷材料的耐熱溫度高于鎳基合金幾百度,用它們制作陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)已有成功運(yùn)行的報(bào)道,但目前價(jià)格上的巨大差異也使陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)至少在近期難以取代高溫合金。
因此,近期內(nèi)鎳基高溫合金作為發(fā)動(dòng)機(jī)心臟的地位是不會(huì)動(dòng)搖的。隨著表面處理技術(shù)及冷卻技術(shù)的采用和完善,高溫合金的使用溫度有望進(jìn)一步提高,使之伴隨著航空及航天飛機(jī)向更高、更遠(yuǎn)的目標(biāo)前進(jìn)。
形狀記憶合金是一種具有特殊記憶功能的金屬材料,這類材料在經(jīng)歷一定塑性變形后,能在一定條件下自動(dòng)恢復(fù)其原來(lái)形狀,具有這樣性質(zhì)的金屬材料統(tǒng)稱為形狀記憶合金。
這類金屬材料己在太空天線、管道接頭、醫(yī)學(xué)等方面獲得了應(yīng)用,并且發(fā)展的勢(shì)頭也十分喜人。



2018-03-31   合金銑刀卓越的性能源自優(yōu)質(zhì)和超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金基體,刀具耐磨性和切削刃強(qiáng)度得到完美結(jié)合。嚴(yán)格和科學(xué)的槽型控制,使得刀具的切削與排屑更加穩(wěn)定。在進(jìn)行型腔銑削加工中,縮頸結(jié)構(gòu)和短刃設(shè)計(jì)既保證了刀具的剛性,又避免了干涉的危險(xiǎn)。合金銑刀的應(yīng)用會(huì)隨著工藝不斷的精湛而得到擴(kuò)展。銑刀的常見(jiàn)種類可概括為以下幾種。
1、面銑刀,面銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱面上或圓機(jī)床電器錐面上,副切削刃分布在銑刀的端面上。面銑刀按結(jié)構(gòu)可以分為整體式面銑刀、硬質(zhì)合金整體焊接式面銑刀、硬質(zhì)合金機(jī)夾焊接式面銑刀、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式面銑刀等形式。
2、鍵槽銑刀,加工鍵槽時(shí),每次先沿銑刀軸向進(jìn)給較小的量,然后再沿徑向進(jìn)給,這樣反復(fù)多次,即機(jī)床電器可完成鍵槽的加工。由于該銑刀的磨損是在端面和靠近端面的外圓部分,所以修磨時(shí)只修磨端面切削刃,這樣銑刀直徑可保持不變,使加工鍵槽精度較高,銑刀壽命較長(zhǎng)。鍵槽銑刀的直徑范圍為2—63mm,柄部有直柄和莫式錐柄。
3、立銑刀,波形刃立銑刀。波形刃立銑刀與普通立銑刀的區(qū)別是其刀刃為波形。采用這種這種立銑刀能有效降低切削阻力,防止銑削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),并顯著地提高銑削效率。它能將狹長(zhǎng)的薄切屑變?yōu)楹穸痰乃閴K切屑,使排屑順暢。由于刀刃為波形,使它與被加工工件接觸的切削刃長(zhǎng)度較短,刀具不容易產(chǎn)生振動(dòng)。
4、角度銑刀,角度銑刀主要用于臥式銑床上加工各種角度槽、斜面等。角度銑刀的材料一般是高速鋼。角度機(jī)床電器銑刀根據(jù)本身外形不同,可分為單角銑刀、不對(duì)稱雙角銑刀和對(duì)稱雙角銑刀三種。角度銑刀的刀齒強(qiáng)度較小,銑削時(shí),應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)那邢饔昧浚乐拐駝?dòng)和崩刃。

合金銑刀具有高硬度,高耐磨性,高的紅硬性,高的熱穩(wěn)定性和抗氧化性。適用于各種高速切削刀具,各種高溫下工作的耐磨件,如熱拉絲模等。YT5刀具適合粗加工鋼,YT15適合精加工鋼,YT適合半精加工鋼。

2019-03-06
對(duì)高溫下工作酌模具鋼材料的性能要求
    具有良好的耐熱性
    耐熱性是指模具鋼金屬材料在高溫下抵抗介質(zhì)腐蝕與機(jī)械負(fù)荷同時(shí)作用的能力高溫下工作就木易發(fā)生破壞,它包括熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性兩個(gè)方面。
    1)熱穩(wěn)定性
    熱穩(wěn)定性是指金屬材料在高溫下抵抗氧化和燃?xì)飧g的能力。金屬在高溫下常見(jiàn)的腐蝕破壞是氣體腐蝕,其中以氧化最為常見(jiàn),故熱穩(wěn)定性通常是指金屬抵抗氧化的能力。熱穩(wěn)定性高的材料,在高溫下使用時(shí)就不易產(chǎn)生劇烈的氧化而導(dǎo)致?lián)p壞。
    2)熱強(qiáng)性
    熱強(qiáng)性是指金屬材料在高溫下抵抗塑性變形和破壞的能力,亦稱金屬高溫強(qiáng)度或稱熱強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,隨著溫度升高,金屬材料一般是強(qiáng)度降低而塑性增加(見(jiàn)圖61)。例如30CrMnSlA鋼,常溫強(qiáng)度ob=1100MPa,在550度時(shí),ob只有550MPa。另外,在高溫下,隨著加載時(shí)間的延長(zhǎng),金屬的強(qiáng)度還要進(jìn)一步下降。因此,金屬材料在高溫下的力學(xué)性能,除了考慮載荷因素外,還要考慮溫度和時(shí)間因素的影響,從而建立高溫強(qiáng)度指標(biāo)。常用的高溫強(qiáng)度指標(biāo)有高溫瞬時(shí)強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度(也稱蠕變極限)和持久強(qiáng)度(也稱長(zhǎng)期強(qiáng)度)等。


2017-02-14     高溫合金占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%-60%,航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高,70%以上的貢獻(xiàn)來(lái)自材料技術(shù)。海空軍裝備建設(shè)提速,民用航空市場(chǎng)需求更為龐大,艦船、發(fā)電等燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)產(chǎn)化是大勢(shì)所趨,預(yù)計(jì)未來(lái)20年我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)需求規(guī)模超萬(wàn)億,將帶來(lái)超過(guò)2000億元的高溫合金需求。

  全球高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 寡頭特征明顯

  2012年,全球高溫合金消費(fèi)量為28萬(wàn)噸,占鋼鐵總消費(fèi)量的0.02%,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)100億美元。目前來(lái)看,全球范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過(guò)50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等國(guó),整個(gè)行業(yè)具有較為明顯的寡頭特征。在涉及航天航空應(yīng)用領(lǐng)域的高溫合金鋼產(chǎn)品,發(fā)達(dá)國(guó)家均視其為戰(zhàn)略軍事物資,對(duì)外進(jìn)行嚴(yán)密管控。

  美國(guó)在高溫合金研發(fā)以及應(yīng)用方面一直處于************地位,年產(chǎn)量約為5萬(wàn)噸,其中近60%用于民用領(lǐng)域。美國(guó)有多家獨(dú)立的高溫合金公司,包括能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)所用高溫合金的公司有通用電氣公司(GE),普特拉-惠特尼公司(PW),以及其他能生產(chǎn)特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司(HaynesStel-liteCompany),佳能-穆斯克貢公司(Cannon-MuskegonCorporation),因科國(guó)際公司(IncoInternationalInC),特殊金屬公司(SpecialMetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。

  歐盟國(guó)家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產(chǎn)和研發(fā)代表。英國(guó)是世界上最早研究和開發(fā)高溫合金的國(guó)家之一。英國(guó)的鑄造合金技術(shù)************,代表性的是國(guó)際鎳公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后該國(guó)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商羅羅控股公司(Rolls-Royceplc)又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等,主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造。

  日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強(qiáng)化高溫合金方面取得較大的成功。近年來(lái)則致力于開發(fā)新型耐高溫合金,并成功開發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強(qiáng)度的新合金。日本主要的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是IHIcorporation,JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。但是近年來(lái),日本所有鋼企的整體營(yíng)業(yè)利潤(rùn)不容樂(lè)觀,公司整體業(yè)績(jī)呈下滑趨勢(shì),但是生產(chǎn)航天航空領(lǐng)域所需要的鋼材是營(yíng)業(yè)利潤(rùn)主要來(lái)源之一,用以彌補(bǔ)其他業(yè)務(wù)收入的損失。

  我國(guó)高溫合金產(chǎn)業(yè)供不應(yīng)求局面未發(fā)生明顯變化

  我國(guó)2009年高溫合金材料年生產(chǎn)量約1萬(wàn)噸左右,每年需求達(dá)2萬(wàn)噸以上。近年來(lái)需求端不斷提升,供不應(yīng)求的局面未發(fā)生明顯變化。

  國(guó)內(nèi)從事高溫合金材料生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量有限,分為生產(chǎn)基地和研發(fā)基地兩大類。生產(chǎn)方面主要形成了以撫順特鋼、上鋼五廠、長(zhǎng)鋼三廠和齊齊哈爾等特鋼廠等

  為主體的變形高溫合金生產(chǎn)基地、以航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司精密鑄造廠為主體的鑄造高溫合金生產(chǎn)基地和以鋼鐵研究總院、北京航材院和沈陽(yáng)金屬所等科研院所為主體的高端高溫合金材料的生產(chǎn)研發(fā)基地等三大基地。我國(guó)目前航空和其他工業(yè)部門使用的各種一般高溫合金均可在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)。

  國(guó)家對(duì)高溫合金產(chǎn)業(yè)高度重視,2010年國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給我國(guó)高溫合金之父、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所所長(zhǎng)師昌緒院士。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下,《國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》將新材料列為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,一系列重大政策出臺(tái)為高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力的支持。

  我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)龐大市場(chǎng)

  2014年中國(guó)國(guó)防預(yù)算8082.3億元,同比增長(zhǎng)12.2%,增速高于2013年,過(guò)去20年保持兩位數(shù)以上的復(fù)合增速,軍費(fèi)穩(wěn)定高速增長(zhǎng)為軍備建設(shè)提供了有力支撐。然而,就軍費(fèi)占GDP的比重來(lái)看,近20年中國(guó)軍費(fèi)占GDP比重始終保持在1%-1.5%之間,即使以斯德哥爾摩國(guó)際和平研究所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國(guó)軍費(fèi)歷年來(lái)占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更遠(yuǎn)低于美、俄的4%-5%,因此我們認(rèn)為,我國(guó)軍費(fèi)仍有巨大的增長(zhǎng)空間,預(yù)計(jì)未來(lái)10年我國(guó)的國(guó)防開支將保持12%左右的年均增速。

  我們認(rèn)為,2014年美國(guó)重返亞太戰(zhàn)略繼續(xù)深化、周邊島嶼紛爭(zhēng)、朝核危機(jī)、克里米亞危機(jī)等因素使得我國(guó)面臨的外部戰(zhàn)略壓力進(jìn)一步增大。軍事實(shí)力尤其是??哲娧b備水平相對(duì)落后導(dǎo)致我國(guó)在處理上

  述危機(jī)問(wèn)題時(shí)受到制約,馬航事件從另一個(gè)側(cè)面折射出這一問(wèn)題,今年4月習(xí)近平視察空軍機(jī)關(guān)時(shí)談馬航事件,也言及馬航失聯(lián)令人痛心,強(qiáng)調(diào)要加快建設(shè)空天一體的強(qiáng)大空軍。我國(guó)國(guó)家安全委員會(huì)的設(shè)立等一系列舉措體現(xiàn)我國(guó)維護(hù)國(guó)家安全的決心。隨我國(guó)安全戰(zhàn)略向外擴(kuò)展,航母、大型運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)、先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)等的??哲娢淦餮b備建設(shè)已進(jìn)入快速裝備通道。

  我們預(yù)計(jì),未來(lái)20年中國(guó)各類戰(zhàn)機(jī)采購(gòu)需求在約2900架,對(duì)航空發(fā)動(dòng)

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