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。高溫合金良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金。3j53彈性合金廠家直供
鎳基高溫合金能溶解較多的合金元素,如Cr、W、Mo、Co、Si、Fe、A1、Ti、B、Nb、Ta、Hf等。這些合金元素加入到基體中可以產生合金強化效應,影響鎳基高溫合金的性能,改善合金的組織。在鎳基合金中添加微量稀土元素,能提高合金的熱加工性能和抗氧化性能。周永軍等I-在研究稀土對鎳基高溫合金性能影響的電子理論中發現,稀土與雜質硫相互吸引,其結果是分散和固定部分雜質,可以改善合金高溫性能。為了保持合金的組織穩定性,第二、三代單晶高溫合金在提高難熔金屬元素的同時不得不降低元素Cr的含量,含量的持續降低會損害合金的抗氧化、抗腐蝕性能,在第四代鎳基單晶高溫合金中,引入新的合金元素Ru,能夠提高鎳基高溫合金的液相線溫度,提高合金的高溫蠕變性能和組織穩定性,與第三代單晶高溫合金相似,第四代單晶高溫合金中Cr的質量分數仍然較低,為2~4。蒙耐爾K500合金直銷鎳基合金是高溫合金中應用較廣、高溫強度較高的一類合金。
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。
高溫合金制備工藝:結晶冶金工藝,為了減少或消除鑄造合金中垂直于應力軸的晶界和減少或消除疏松,近年來又發展出定向結晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個結晶方向生長,以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。實現定向結晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。此外,為了消除全部晶界,還需研究單晶葉片的制造工藝。粉末冶金工藝,粉末冶金工藝,主要用以生產沉淀強化型和氧化物彌散強化型高溫合金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可塑性甚至超塑性。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃。
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩定性和使用可靠性。基于上述性能特點,且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為“超合金”,是普遍應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃,對于在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊重要的地位,它普遍地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機較熱端部件。鐵基高溫合金又可稱作耐熱合金鋼。它的基體是Fe元素,加入少量的Ni、Cr等合金元素。NS314耐蝕合金
鈷基高溫合金適于制作航空噴氣發動機、工業燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。3j53彈性合金廠家直供
目前我國的高溫合金產業正處于高速發展階段,在民用領域,高溫合金都有普遍應用,尤其在航空航天領域起著關鍵作用。我國目前自主設計制造的航空發動機與俄羅斯和歐美國家生產的航空發動機性能上仍然存在較大差距。通過分析航空發動機的發展趨勢,高溫合金必定向著低成本、強度高、高抗熱腐蝕性、低密度的方向發展。綜合我國目前航空發動機高溫合金的研究發展狀況提出以下建議:(1)在現有工藝基礎上,繼續改善高溫合金在各溫度下的承受載荷能力,進一步延長合金工作壽命。應進一步加大對高溫合金領域的科研資金投入,研發新型高溫合金,使其具有更加優異的關鍵性能,致力于提高其表面耐高溫的能力,使高溫合金材料的適用范圍進一步涉及到更多領域。(2)開發低密度單晶高溫合金,航空發動機對動葉片工作時具有非常大的離心力,因此,低密度合金有助于改善發動機性能。積極借鑒國外的先進生產工藝、生產技術,在此基礎上探索研發新工藝、新技術,降低高溫合金材料的生產成本。3j53彈性合金廠家直供