機械合金化高溫合金(mechanical alloyed superalloy)
用機械合金化技術(shù)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(xì)氧化物質(zhì)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(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)點被金屬“釘扎”,避免了超細(xì)質(zhì)點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。
簡史 20世紀(jì)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(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效強化元素。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(fā)動機導(dǎo)向葉片、火焰筒。MA754已用于發(fā)動機篦齒環(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(fā)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(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。