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定性,普遍應用于制作航空噴氣發動機和工業燃氣輪機的熱端部件。現代燃氣渦輪發動機有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動機材料中約占40%。鎳基合金在中、高溫度下具有優異綜合性能,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,如航空發動機的工作葉片、渦輪盤、燃燒室等。高溫合金具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能。1j80軟磁合金廠家供貨
鈷基高溫合金是含鈷量40~65%的奧氏體高溫合金。在730~1100條件下具有一定的高溫強度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化能力。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。鈷基高溫合金是高溫合金中的一種,它是以鈷作為主要成分,含有相當數量的鎳、鉻、鎢和少量的鉬、鈮、鉭、鈦、鑭等合金元素,偶而也還含有鐵的一類合金。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、噴焊等工藝,也可以制成鑄鍛件和粉末冶金件。4J50膨脹合金制作760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。
單晶合金材料已發展到第四代,承溫能力提升到1140℃,已近金屬材料使用溫度極限。未來要進一步滿足先進航空發動機的需求,葉片的研制材料要進一步拓展,陶瓷基復合材料有望取代單晶高溫合金滿足熱端部件在更高溫度環境下的使用。單晶高溫合金葉片研制難度和周期與其結構復雜性有關,普通復雜程度的單晶葉片研制周期較短,但在航空發動機上應用也需經歷較長的時間。從單晶實心葉片到單晶空心葉片、到高效氣冷復雜空心葉片等,技術難度跨度很大,相應的研制周期跨度也較大。一般一種普通復雜程度的單晶空心葉片從圖紙確認、模具設計到試制、再到小批投產,需要1~2年時間。
高溫合金較早誕生于20世紀初期的美國,被用作車站的防腐支架。從二戰開始,高溫合金的研制進入了高速發展時期,鎳基高溫合金、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金紛紛研制成功,并大量應用。目前鎳基高溫合金是現代航空發動機、航天器和火箭發動機以及艦船和工業燃氣輪機的關鍵熱端部件材料(如渦輪葉片、導向器葉片、渦輪盤、燃燒室等),也是核反應堆、化工設備、煤轉化技術等方面需要的重要高溫結構材料。由于航空工業初期主要為國家服務,到五十年代,幾大強國英、美、前蘇聯等國各自形成了自己的高溫合金體系及相應的高溫合金行業。高溫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。
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。高溫合金的使用效果不受介質的影響,無論在氣態或者液態的介質中,使用效果不受任何的影響。常用高溫合金生產廠家
切削高溫合金的硬質合金刀具應選用鎢鈷類和含有難熔金屬化合物的硬質合金。1j80軟磁合金廠家供貨
熱等靜壓工藝的關鍵在于溫度、壓力和時間的控制,首先熱等靜壓的溫度不能過高,這樣可以避免彌散相的長大;其次,熱等靜壓的壓力選擇應高于相對應溫度合金材料的屈服應力,使粉末顆粒能夠有效變形并發生冶金結合,消除材料空隙,提高合金致密度;保壓時間的選擇也很關鍵,時間太長已經致密化的合金在高溫高壓條件下組織發生變化,時間太短則不能有效致密化。熱擠壓過程中,大剪切力可以有效消除原始顆粒邊界,大幅度提高合金的致密度。大塑性變形過程中形成高密度位錯,增加了合金的儲能,有利于后續熱處理過程中形成較粗大的晶粒,提高合金的高溫性能。擠壓比、擠壓速率和溫度都是影響ODS合金顯微組織和力學性能的主要因素,通常,在較大的擠壓比、較低的擠壓溫度和較高的擠壓速率下熱固結成型,合金內部可形成較高的位錯密度分布及儲能,利于合金元素的擴散及Y-Ti-0相的形成,同時,經過熱處理能夠形成沿擠壓方向的柱狀晶組織,可以有效提高合金的高溫蠕變性能。1j80軟磁合金廠家供貨