按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金、鈷基高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強化方式有固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用于制造航空、艦艇和工業用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件;還用于制造航天飛行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置。高溫合金應具有高的蠕變強度和持久強度、良好的抗熱疲勞和機械疲勞性能、良好的抗氧化和抗燃氣腐蝕性能以及組織穩定,其中以蠕變強度和持久強度較為重要。高溫合金在任何介質中,都不會受到鹽溶液腐蝕,也不會與鹽溶液生成新的物質。上海2j52永磁合金
各種先進鑄件制造技術和加工設備在不斷開發和完善,如熱控凝固、細晶工藝、激光成形修復技術、耐磨鑄件鑄造技術等,原有技術水平不斷提高完善從而提高各種高溫合金鑄件產品的質量一致性和可靠性。不含或少含鋁、鈦的高溫合金,一般采用電弧爐或非真空感應爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中熔煉時,元素燒損不易控制,氣體和夾雜物進入較多,所以應采用真空冶煉。為了進一步降低夾雜物的含量,改善夾雜物的分布狀態和鑄錠的結晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結合的雙聯工藝。冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐;重熔的主要手段有真空自耗爐和電渣爐。固溶強化型合金和含鋁、鈦低(鋁和鈦的總量約小于4.5%)的合金錠可采用鍛造開坯;含鋁、鈦高的合金一般要采用擠壓或軋制開坯,然后熱軋成材,有些產品需進一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機或快鍛液壓機鍛造。1j50軟磁合金供貨商高溫合金中含有大量的純度高、組織致密的奧氏體固溶體存在。
高溫合金是在1000℃左右條件下使用的一種工程材料,普遍應用于航天、航空、各種熱處理設備。由于高溫合金中含有許多高熔點合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等,這些合金元素與其它合金元素構成純度高、組織致密的奧氏體合金。而且有的元素又與非金屬元素C、B、N等構成硬度高、比重小、熔點高的金屬與非金屬化合物,使其切削加工性變得很差。它的相對切削加工性,只有45號鋼的5~20%。高溫合金的鉆孔,十分困難,一般應采用硬質合金鉆頭,如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質合金鉆頭。如采用高速鋼鉆頭時,應修磨鉆頭的副后角α'0,以減小和孔壁的摩擦。同時還應修磨鉆尖,減小鉆頭橫刃的寬度,以減小鉆削時的軸向力。鉆頭要鋒利,較好采用自動進給,鉆削時,鉆頭不要在切削表面停留,以免加劇切削表面硬化,給下一次進刀帶來困難。
高溫合金在能源領域中有著普遍的應用,煤電用高參數超超臨界發電鍋爐中,過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好,在蒸汽側抗氧化性能和在煙氣側抗腐蝕性能優異的高溫合金管材;在氣電用燃氣輪機中,渦輪葉片和導向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能優良和長期組織穩定的抗熱腐蝕高溫合金;在核電領域中,蒸汽發生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金;在煤的氣化和節能減排領域,普遍采用抗高溫熱腐蝕和抗高溫磨蝕性能優異的高溫合金;在石油和天然氣開采,特別是深井開采中,鉆具處于4-150℃的酸性環境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必須采用耐蝕耐磨高溫合金。切削高溫合金時,切削溫度高,會造成工件熱變形,使尺寸和形狀精度發生變化,不易保證。
從用途和發展的角度分析,鎳基高溫合金的發展趨勢必向強度高、抗熱腐蝕性、密度小的方向發展。(1)追求強度高。通過添加適量的Al、Ti、Ta,保證γ′強化相的數量。加人大量的W、Mo、Re等難熔金屬元素,也是提強度高的有效途徑。但是為了維持良好的組織穩定性,不析出σ、υ等有害相,而在新一代合金中通過加入Ru來提高合金的組織穩定性。(2)發展抗熱腐蝕性能優越的單晶合金。通過添加適量的W、Ta等難熔金屬,保證高的Cr含量。(3)發展密度小的單晶合金。從航空發動機設計的角度考慮,密度大的合金難有作為,特別是對動葉片,在非常大的離心力下是不適合的。為此,要發展密度小的單晶高溫合金,如CMSX-6、RR2000、TMS-61、A3、ONERAM-3等,其中的RR2000單晶合金實際上是在IN100(K17)合金基礎上發展的,密度為7.87g/cm3。高溫合金材料的用量占發動機總重量的40-60%。HastelloyC-276哈氏合金廠家
鈷基高溫合金根據合金中成分不同,它們可以制成焊絲,粉末用于硬面堆焊,熱噴涂、噴焊等工。上海2j52永磁合金
高溫合金材料特性:耐高溫、耐腐蝕,高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等性能主要取決于它的化學組成和組織結構。以GH4169鎳基變形高溫合金為例,可看出GH4169合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析程度與冶金工藝直接相關,GH4169基體為Ni-Gr固溶體,含Ni質量分數在50%以上可以承受1000℃左右高溫,與Inconel718相似,合金由γ基體相、δ相、碳化物和強化相γ'和γ″相組成。GH4169合金的化學元素與基體結構顯示了其強大的力學性能,屈服強度與抗拉強度都優于45鋼數倍,塑性也要比45鋼好。穩定的晶格結構和大量強化因子構造了其優良的力學性能。上海2j52永磁合金