由于鎳基高溫合金成分十分復雜,含有鉻、鋁等活潑元素,高溫合金零件表面在氧化或熱腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)為表面化學不穩(wěn)定,同時經(jīng)機械加工而制成的零件表面留下加工硬化或殘余應力等表面缺陷,這對高溫合金零件的化學性能和力學性能都帶來十分不利的影響。為了消除這些影響,常采用表面防護、噴丸處理、表面晶粒細化以及表面改性等措施。噴丸強化是工業(yè)上常用的提高疲勞性能的表面改性工藝技術。高玉魁等發(fā)現(xiàn)噴丸強化可以延長DD6單晶高溫合金在高溫下的疲勞壽命,而且隨著溫度升高,疲勞壽命增益系數(shù)下降。在實際應用中發(fā)現(xiàn)噴丸處理對材料強化效果不佳,對合金疲勞性能改善甚微,現(xiàn)急需一種效果更好的強化方法來取代噴丸,隨著高能脈沖激光器制造水平的提高而發(fā)展起來的激光沖擊強化技術無疑是一種理想的替代方式,通過強激光誘導的沖擊波在金屬表層引入殘余壓應力,從而控制疲勞裂紋的萌生和發(fā)展,是一種新型的金屬表面強化技術。高溫合金中含有許多金屬碳化物、氮化物、硼化物及金屬間化合物。H03310耐蝕合金生產(chǎn)商
高溫合金,顧名思義就是能在較高溫度(900℃以上)環(huán)境內(nèi)使用,并在一定應力條件下長時間服役的合金。高溫合金分為三類材料:760℃高溫材料、1200℃高溫材料和1500℃高溫材料,抗拉強度800MPa。或者說是指在760--1500℃以上及一定應力條件下長期工作的高溫金屬材料,具有優(yōu)異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,已成為軍民用燃氣渦輪發(fā)動機熱端部件不可替代的關鍵材料。廣義上的高溫合金指的是能夠在高溫下抗氧化或腐蝕,并能在一定應力作用下長期工作的一類合金,包括鑄造高溫合金、金屬間化合物等高溫金屬材料。狹義上的高溫合金是以鐵、鎳、鈷為基,能在大約600℃以上的高溫下抗氧化或腐蝕,并能在一定應力作用下長期工作的一類合金。高溫合金自誕生以來從原來的鐵、鎳、鈷為基,不斷發(fā)展和演變,以及引入新的加工工藝,從傳統(tǒng)的鑄造高溫合金和變形高溫合金,發(fā)展出粉末高溫合金、氧化物彌散強化(ODS)合金、金屬間化合物等新型高溫合金,從而較大擴展了高溫合金的內(nèi)涵。1j79c軟磁合金制作報價高溫合金大體上有三種劃分方式:根據(jù)基體元素種類、根據(jù)合金強化類型和根據(jù)材料成型方式。
鎳基高溫合金的發(fā)展包括兩個方面:合金成分的改進和生產(chǎn)工藝的革新。50年代初,真空熔煉技術的發(fā)展為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件;50年代后期,采用熔模精密鑄造工藝,發(fā)展出一系列具有良好高溫強度的鑄造合金;60年代中期發(fā)展出性能更好的定向結晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金;為了滿足艦船和工業(yè)燃氣輪機的需要,60年代以來還發(fā)展出一批抗熱腐蝕性能較好、組織穩(wěn)定的高鉻鎳基合金。在從40年代初到70年代末大約40年的時間內(nèi),鎳基合金的工作溫度從700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。
高溫合金主要分類:合金強化類型,根據(jù)合金強化類型,高溫合金可以分為固溶強化型高溫合金和時效沉淀強化合金。⑴固溶強化型,所謂固溶強化型即添加一些合金元素到鐵、鎳或鈷基高溫合金中,形成單相奧氏體組織,溶質原子使固溶體基體點陣發(fā)生畸變,使固溶體中滑移阻力增加而強化。有些溶質原子可以降低合金系的層錯能,提高位錯分解的傾向,導致交滑移難于進行,合金被強化,達到高溫合金強化的目的。⑵時效沉淀強化,所謂時效沉淀強化即合金工件經(jīng)固溶處理,冷塑性變形后,在較高的溫度放置或室溫保持其性能的一種熱處理工藝。例如:GH4169合金,在650℃的較高屈服強度達1000MPa,制作葉片的合金溫度可達950℃。鈷基高溫合金在某些鈷基高溫合金中會出現(xiàn)的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會使合金變脆。
在整個高溫合金領域中,鎳基高溫合金占有特殊重要的地位,與鐵基和鈷基高溫合金相比,鎳基高溫合金具有更高的高溫強度和組織穩(wěn)定性,普遍應用于制作航空噴氣發(fā)動機和工業(yè)燃氣輪機的熱端部件。現(xiàn)代燃氣渦輪發(fā)動機有50%以上質量的材料采用高溫合金,其中鎳基高溫合金的用量在發(fā)動機材料中約占40%。鎳基合金在中、高溫度下具有優(yōu)異綜合性能,適合長時間在高溫下工作,能夠抗腐蝕和磨蝕,是較復雜的、在高溫零部件中應用較普遍的、在所有超合金中許多冶金工作者較感興趣的合金。鎳基高溫合金主要用于航空航天領域950-1050℃下工作的結構部件,如航空發(fā)動機的工作葉片、渦輪盤、燃燒室等。高溫合金材料的用量占發(fā)動機總重量的40-60%。HaynesL605哈氏合金生產(chǎn)廠家
高溫合金在焊接或者熔融、高溫過程中無敏感性。H03310耐蝕合金生產(chǎn)商
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(fā)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(xiàn)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(chǎn)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。H03310耐蝕合金生產(chǎn)商