㈠ 高溫合金都有哪些用途
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於製作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用於製作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。製作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;製作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大於40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1. 具有更寬的成分范圍 由於可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對於鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ』含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由於鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、製造出近終形或無餘量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類:在650~950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大於700MPa、拉伸塑性大於6%;950℃,200小時的持久強度極限大於230MPa。這類合金適於用航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類: 在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應力下持久壽命大於100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用於製作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
採用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓後再經鍛造成型的生產工藝製造出高溫合金粉末的產品。採用粉末冶金工藝,由於粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,熱加工性能好,金屬利用率高,成本低,尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金,650℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大於50小時,是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化(ODS)合金
是採用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小於50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散於合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用於航空發動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃並保持相當高的高溫強度、耐中鹼玻璃腐蝕。現已用於製作航空發動機導向器環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用於航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強度、高鋼以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能,展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能,在中溫(小於600℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
㈡ 做金屬生銹實驗需要哪些儀器 是初二的研究題!有關空氣的濕度!急用!
LZ,金屬生銹的原因主要是電化學腐蝕和空氣氧化的作用,純凈的金屬或是活潑的金屬主要是由於金屬表面與空氣中的氧氣發生了氧化反應的結果,在金屬表面生成了金屬氧化物,也就是銹.如果金屬中含有較多的雜質,這些雜質就會和金屬形成化學原電池,發生電化學腐蝕,從而將金屬氧化生成金屬氧化物.
有些金屬生銹之後會產生緻密的氧化膜從而阻止金屬進一步氧化,如:氧化鋁.而有些金屬生銹之後產生的氧化膜稀鬆更加速了金屬氧化,如:鐵銹.
所以合金容易生銹,但也要看是什麼合金.
常用合金
(1)鋼鐵
鋼鐵是鐵與C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所組成的合金.其中除Fe外,C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用,故統稱為鐵碳合金.它是工程技術中最重要、用量最大的金屬材料.
按含碳量不同,鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金.碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍.按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼.隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降.合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和性能發生變化,從而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等.經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等.我國合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高.21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長.
含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵.生鐵硬而脆,但耐壓耐磨.根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵.白口鐵中碳以Fe3C形態分布,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是煉鋼的原料,故又稱煉鋼生鐵.碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨.若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵,其機械性能、加工性能接近於鋼.在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用.
(2)鋁合金
鋁是分布較廣的元素,在地殼中含量僅次於氧和硅,是金屬中含量最高的.純鋁密度較低,為2.7 g/cm3,有良好的導熱、導電性(僅次於Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可進行各種機械加工.鋁的化學性質活潑,在空氣中迅速氧化形成一層緻密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蝕性.但純鋁的強度低,只有通過合金化才能得到可作結構材料使用的各種鋁合金.
鋁合金的突出特點是密度小、強度高.鋁中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蝕性,良好的塑性和較高的強度,稱為防銹鋁合金,用於製造油箱、容器、管道、鉚釘等.硬鋁合金的強度較防銹鋁合金高,但防蝕性能有所下降,這類合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系.新近開發的高強度硬鋁,強度進一步提高,而密度比普通硬鋁減小15%,且能擠壓成型,可用作摩托車骨架和輪圈等構件.Al-Li合金可製作飛機零件和承受載重的高級運動器材.
目前高強度鋁合金廣泛應用於製造飛機、艦艇和載重汽車等,可增加它們的載重量以及提高運行速度,並具有抗海水侵蝕,避磁性等特點.
(3)銅合金
純銅呈紫紅色,故又稱紫銅,有極好的導熱、導電性,其導電性僅次於銀而居金屬的第二位.銅具有優良的化學穩定性和耐蝕性能,是優良的電工用金屬材料.
工業中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等.
Cu與Zu的合金稱黃銅,其中Cu佔60%~90%、Zn佔40%~10%,有優良的導熱性和耐腐蝕性,可用作各種儀器零件.再如在黃銅中加入少量Sn,稱為海軍黃銅,具有很好的抗海水腐蝕的能力.在黃銅中加入少量的有潤滑作用的Pb,可用作滑動軸承材料.
青銅是人類使用歷史最久的金屬材料,它是CuSn合金.錫的加入明顯地提高了銅的強度,並使其塑性得到改善,抗腐蝕性增強,因此錫青銅常用於製造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件.Sn較貴,目前已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到一系列青銅合金.鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好.鈹青銅是強度最高的銅合金,它無磁性又有優異的抗腐蝕性能,是可與鋼相競爭的彈簧材料.
白銅是Cu-Ni合金,有優異的耐蝕性和高的電阻,故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料.
3.特種合金
目前工業上應用的合金種類數以千計,現只簡要地介紹其中幾大類.
(1)耐蝕合金
金屬材料在腐蝕性介質中所具有的抵抗介質侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性.純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一:
①熱力學穩定性高的金屬.通常可用其標准電極電勢來判斷,其數值較正者穩定性較高;較負者則穩定性較低.耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬於這一類.
②易於鈍化的金屬.不少金屬可在氧化性介質中形成具有保護作用的緻密氧化膜,這種現象稱為鈍化.金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr和Al等.
③表面能生成難溶的和保護性能良好的腐蝕產物膜的金屬.這種情況只有在金屬處於特定的腐蝕介質中才出現,例如,Pb和Al在H2SO4溶液中,Fe在H3PO4溶液中,Mo在鹽酸中以及Zn在大氣中等.
因此,工業上根據上述原理,採用合金化方法獲得一系列耐蝕合金,一般有相應的三種方法:
①提高金屬或合金的熱力學穩定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學穩定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢,增強其耐蝕性.例如在Cu中加Au,在Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類.不過這種大量加入貴金屬的辦法,在工業結構材料中的應用是有限的.
②加入易鈍化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基體金屬的耐蝕性.在鋼中加入適量的Cr,即可製得鉻系不銹鋼.實驗證明,在不銹鋼中,含Cr量一般應大於13%時才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好.這類不銹鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質如稀硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差.這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同時對氧化膜還有溶解作用.
③加入能促使合金錶面生成緻密的腐蝕產物保護膜的合金元素,是製取耐蝕合金的又一途徑.例如,鋼能耐大氣腐蝕是由於其表面形成結構緻密的化合物羥基氧化鐵〔FeOx·(OH)23-2x〕,它能起保護作用.鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進這種保護膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr製成耐大氣腐蝕的低合金鋼.
金屬腐蝕是工業上危害最大的自發過程,因此耐蝕合金的開發與應用,有重大的社會意義和經濟價值.
(2)耐熱合金
這類合金又稱高溫合金,它對於在高溫條件下的工業部門和應用技術領域有著重大的意義.
一般說,金屬材料的熔點越高,其可使用的溫度限度越高.這是因為隨著溫度的升高,金屬材料的機械性能顯著下降,氧化腐蝕的趨勢相應增大,因此,一般的金屬材料都只能在500 ℃~600 ℃下長期工作.能在高於700 ℃的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金.「耐熱」是指其在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧化性.
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有兩條:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理.它們在氧化性氣氛中可很快生成一層緻密的氧化膜,並牢固地附在鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續進行.二是用各種方法在鋼鐵表面形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫塗層.
提高鋼鐵高溫強度的方法很多,從結構、性質的化學觀點看,大致有兩種主要方法:
一是增加鋼中原子間在高溫下的結合力.研究指出,金屬中結合力,即金屬鍵強度大小,主要與原子中未成對的電子數有關.從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內最強.因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳.
二是加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化.由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬於間隙化合物,它們在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高.例如,加入W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強度.
利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可製得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩定性.其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料,組織中基體是NiCrCo的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理後,其使用溫度可達1 000 ℃~1 100 ℃.
(3)鈦合金
鈦是周期表中第IVB類元素,外觀似鋼,熔點達1 672 ℃,屬難熔金屬.鈦在地殼中含量較豐富,遠高於Cu、Zn、Sn、Pb等常見金屬.我國鈦的資源極為豐富,僅四川攀枝花地區發現的特大型釩鈦磁鐵礦中,伴生鈦金屬儲量約達4.2億噸,接近國外探明鈦儲量的總和.
純鈦機械性能強,可塑性好,易於加工,如有雜質,特別是O、N、C等元素存在,會提高鈦的強度和硬度,但會降低其塑性,增加脆性.
鈦是容易鈍化的金屬,且在含氧環境中,其鈍化膜在受到破壞後還能自行癒合.因此,鈦對空氣、水和若干腐蝕介質都是穩定的.鈦和鈦合金有優異的耐蝕性,只能被氫氟酸和中等濃度的強鹼溶液所侵蝕.特別是鈦對海水很穩定,將鈦或鈦合金放入海水中數年,取出後,仍光亮如初,遠優於不銹鋼.
鈦的另一重要特性是密度小.其強度是不銹鋼的3.5倍,鋁合金的1.3倍,是目前所有工業金屬材料中最高的.
液態的鈦幾乎能溶解所有的金屬,形成固溶體或金屬化合物等各種合金.合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善鈦的性能,以適應不同部門的需要.例如,Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩定性,可在相當高的溫度下長時間工作;以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸長加工成型,其最大伸長可達到2 000%.而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30%.
由於上述優異性能,鈦享有「未來的金屬」的美稱.鈦合金已廣泛用於國民經濟各部門,它是火箭、導彈和太空梭不可缺少的材料.船舶、化工、電子器件和通訊設備以及若干輕工業部門中要大量應用鈦合金,只是目前鈦的價格較昂貴,限制了它的廣泛使用.
(4)磁性合金
材料在外加磁場中,可表現出三種情況:①不被磁場所吸引的,叫反磁性材料;②微弱地被磁場所吸引的,叫順磁性材料;③強烈地被磁場吸引的,稱鐵磁性材料,其磁性隨外磁場的加強而急劇增高,並在外磁場移走後,仍能保留磁性.金屬材料中,大多數過渡金屬具有順磁性;只有Fe、Co、Ni等少數金屬是鐵磁性的.
金屬中組成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素.目前使用的永磁合金有稀土鈷系、鐵鉻鈷系和錳鋁碳系合金.
磁性合金在電力、電子、計算機、自動控制和電光學等新興技術領域中,有著日益廣泛的應用. 9497希望對你有幫助!
㈢ 耐熱合金的介紹
這類合金又稱高溫合金,它對於在高溫條件下的工業部門和應用技術,有著重大的意義。
㈣ gh600耐高溫合金用在那些地方
一、GH3600介紹:
GH3600合金是很早開發和應用的Ni-Cr合金,因其有耐蝕、耐熱、和耐curing性能及良好的工藝,廣泛用於各行業,上海秉爭提醒大家,在有用到這類合金時,大家可以選擇本合金,因本合金對比其他合金價格要便宜點。這也是成為一些工業部門的選擇材料。合金在800℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性。在1000℃以下具有良好的耐高溫腐蝕和耐氧化性能,該合金長期使用組織穩定,具有良好的冷熱加工和焊接性能和低溫力學性能,合金可以通過冷加工得到強化,也可以用電阻焊、溶焊或釺焊連接,適宜製作在700-800℃以下工作的發動機燃燒室以及1100℃以下承受低載荷的耐氧化零件。主要產品有冷軋薄板、熱軋厚板、帶、棒、管、環形鍛件等。
二、GH3600應用和特性:
GH3600合金在淡水和波動的海水中,具有較好的抗腐蝕能力,在靜止的海水中可能產生腐蝕斑點,對各種鹼性溶液和大多數有機酸及化合物的腐蝕抗力很高,不易產生應力腐蝕裂紋,但在高濃度苛性鹼或高溫Hg條件下易產生應力腐蝕裂紋。廣泛用於化學加工領域,製造加熱器、蒸發器、脂肪酸處理用准凝器,處理松香亭酸用設備或和動力工業。
㈤ 高溫合金的應用前景
應用案例:軸尖用合金:3J22
應用案例:彈性元件用:3J21
應用案例:耐蝕合金焊絲:HNS141、HNS143、HNS332、HNS337等
應用案例:玻封鐵鉻合金:4J28
應用案例:鐵鎳軟磁合金:1J50、1J79、1J80、1J83
應用案例:發條用高彈性合金:3J9、2Cr19Ni9Mo
應用案例:冷鐓用高溫合金絲材:GH3030、GH4033、GH2132、A286、660B
應用案例:變形鐵鉻鈷永磁合金:2J83、2J84、2J85
應用案例:耐高溫合金鋼冷拉絲:30W4Cr2VA
應用案例:鐵鎳合金杜美絲芯用:4J43
應用案例:手錶游絲用恆彈性合金:3J53Y
應用案例:定膨脹封接鐵鎳鑽合金:4J29、4J34、4J46
應用案例:頻率元件用恆彈性合金:3J53、3J58
應用案例:焊接用高溫合金冷拉絲:HGH1113、HGH2036、HGH2132等
應用案例:刷式密封用高溫合金絲:GH4145、GH605、(haynes25)
應用案例:彈簧用高溫合金冷拉絲:GH2132、GH4145、GH4169、MP35N
具體比如一些高溫焚燒爐的燃燒器,石化的一些關鍵管道,再高級一點的,神舟飛船上的發動機也要用到。當然,由於高溫合金比較貴重,限制了其大量的民用,但現在越來越多的被用到一些民用工程項目,其效果很好,中國目前還起步不久,現在很暴利的。
生產上基本按美標的來主要是ASTM、ASME的標准。畢竟別人用的早,技術儲備豐富。
精密合金主導產品有:
鐵鎳鈷玻封合金4J29、4J44,
鐵鎳玻封合金4J42、4J48、4J50、4J52,
鐵鎳低膨脹合金4J36、4J32、4J38,4J40
殷鋼,瓷封合金4J33、4J34, Kovar、Invar,
軟磁合金1J36、1J46、1J50、1J79、1J85、1J22,
高溫合金主導產品有:GH2132、GH4169、GH3128、GH4145、GH3030、GH3039、GH4140、GH3600、GH3625,等系列產品。
耐蝕合金主導產品有:Monel400、Monel K500、Inconel625、Inconel 601、Inconel 600、Inconel 718、Inconel X750、Incoloy 800、Incoloy 800H、Incoloy 825以及純鎳合金N6、Nickel200、Nickel201、45CT、鎳鋁合金Ni95Al5、哈氏合金Hastelloy,等系列。
各系列產品嚴格按執行標准及用戶要求生產,經過嚴格的檢測合格後出廠。產品形狀:絲材,棒材,管材(圓管,矩形管),帶材,板材,粉末等,也可根據客戶的需求定製。
生產設備:真空感應爐、電渣重熔爐、攜帶型檢漏儀,真空熱處理爐,連拉機、焊絲層繞機、穿管、磨光、機加工等設備
檢測設備:光譜分析儀、超聲波探傷儀、金相顯微鏡、金屬拉伸試驗機、紅外碳硫分析儀、氧氮氫分析儀、熱膨脹測試儀、各種型號的硬度計。
產品廣泛於用航天航空、船舶、工業閥門、冶金設備、通信電子、石油化工管道、新能源、太陽能、電站脫硫等行業,生產的產品符合ROHS環保要求,公司堅持「以質量求生存,以誠信求發展,以科技求進步,創立隆進品牌」的質量方針,在企業內部嚴格按ISO9001:2015質量管理體系標准加強管理,不斷開發新產品,調整產品結構,增強企業競爭能力。
本公司歷年來始終根據顧客要求,依靠全體員工的不懈努力,精益求精,以優良的產品品質、完善的服務承諾贏得廣大用戶的信賴與好評。
㈥ 高溫合金材料一般都有哪些,有什麼特點
高溫合金主要牌號:
固溶強化型鐵基合金:
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
時效硬化性鐵基合金:
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶強化型鎳基合金:
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
時效硬化型鎳基合金:
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
製造工藝/高溫合金
不含或少含鋁、鈦的高溫合金,一般採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,所以應採用真空冶煉。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,可採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(鋁和鈦的總量約小於4.5%)的合金錠可採用鍛造開坯;含鋁、鈦高的合金一般要採用擠壓或軋制開坯,然後熱軋成材,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。
合金化程度較高、不易變形的合金,目前廣泛採用精密鑄造成型,例如鑄造渦輪葉片和導向葉片。為了減少或消除鑄造合金中垂直於應力軸的晶界和減少或消除疏鬆,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並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製造工藝。
粉末冶金工藝,主要用以生產沉澱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
綜合處理高溫合金的性能同合金的組織有密切關系,而組織是受金屬熱處理控制的。高溫合金一般需經過熱處理。沉澱強化型合金通常經過固溶處理和時效處理。固溶強化型合金只經過固溶處理。有些合金在時效處理前還要經過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體,以
便在時效處理時使γ、碳化物(鈷基合金)等強化相均勻析出,其次是為了獲得適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。
固溶處理溫度一般為1040~1220℃。目前廣泛應用的合金,在時效處理前多經過1050~1100℃中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界狀態,與此同時有的合金還析出一些顆粒較大的γ相與時效處理時析出的細小γ相形成合理搭配。時效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)以提高高溫強度,時效處理溫度一般為700~1000℃。
㈦ 高溫合金有哪些基本類型
高溫合金知識
高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展,高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於製作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用於製作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。製作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;製作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大於40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1. 具有更寬的成分范圍 由於可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對於鎳基高溫合金,可通過調整成分使γ』含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由於鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、製造出近終形或無餘量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類:在650~950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大於700MPa、拉伸塑性大於6%;950℃,200小時的持久強度極限大於230MPa。這類合金適於用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類: 在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應力下持久壽命大於100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用於製作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
採用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓後再經鍛造成型的生產工藝製造出高溫合金粉末的產品。採用粉末冶金工藝,由於粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,熱加工性能好,金屬利用率高,成本低,尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金,650℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大於50小時,是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化(ODS)合金
是採用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小於50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散於合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用於航空發動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃並保持相當高的高溫強度、耐中鹼玻璃腐蝕。現已用於製作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用於航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能,展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能,在中溫(小於600℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業的很多領域,服役的構件材料都處於高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要,根據材料的使用環境,歸類出系列高溫合金。
1、 高溫合金母合金系列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕系列產品
5、 環境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、 特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀表接頭)
7、 玻棉生產用離心器、高溫軸及輔件 8、 鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、 閥門座圈
10、 鑄造「U」形電阻帶
11、 離心鑄管系列
12、 納米材料系列產品
13、 輕比重高溫結構材料
14、 功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恆彈性合金系列)
15、 生物醫學材料系列產品
16、 電子工程用靶材系列產品
17、 動力裝置噴嘴系列產品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
㈧ 耐高溫的金屬材料有哪些
比較多Cr-Mo鋼系是常用的耐高溫材料,典型代表是12Cr1MoV還有高速鋼也是耐高溫材料,典型代表是W18CrMoNb。
一般說,金屬材料的熔點越高,其可使用的溫度限度越高。如用熱力學溫度表示熔點,則金屬熔點Tm的60%,被定義為理論上可使用溫度上限Tc,即Tc=0.6Tm。這是因為隨著溫度的升高,金屬材料的機械性能顯著下降,氧化腐蝕的趨勢相應增大,因此,一般的金屬材料都只能500~600℃下長期工作,能在>700℃高溫下工作的金屬通稱耐熱合金,「耐熱」是指其在高溫下能保持足夠和強度和良好的抗氧化性。
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有二:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層緻密的氧化膜,並牢固地附地鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續進行;二是在鋼鐵表面,用各種方法形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫塗層。
增加鋼中原子間在高溫下的結合力。研究指出,金屬中結合力,即金屬鍵強度大小,主要與原子中未成對的電子數有關。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內最強。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。
加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬於間隙化合物,在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高。例如,加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強度。
利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可製得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩定性。其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni-Cr-Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理後,其使用溫度可達1000~1100℃。
㈨ 是耐熱合金
耐熱合金又稱高溫合金,是在高溫使用環境條件下,具有組織穩定和優良力學、物理、化學性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學性能和工藝性能。
耐熱合金是指在高溫下具有高的抗氧化性、抗蠕變性與持久強度的合金,也叫高溫合金。隨著現代科學技術(特別是航空、火箭等)的發展,金屬材料或製品的工作溫度不斷提高。在高溫合金的領域內,大量使用的主要是鐵基、鎳基和鈷基高溫合金。從合金晶體結構的強度觀點出發,高溫強化的3個基本特點:
(1)提高位錯在滑移界面運動的阻力,即增加滑移式變形機構的形變抗力。
(2)減緩位錯的擴散型運動過程,以抑制擴散型形變機構的進行。
(3)改善晶體結構狀態,以增加晶界強化作用;或是取消晶界,以消除晶界在高溫時的薄弱環節。
近幾十年來,已研製出一系列高溫合金,其使用溫度由650℃提高到1100℃左右。高溫合金是廣泛應用於航空、航天、船舶、發電、動力、機車及石油和化學工業中關鍵部位的材料。 [2]
耐熱合金分類
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、沉澱強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用於製造航空、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;還用於製造航天飛行器、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最為重要。
㈩ 耐高溫材料有哪些
鎳基高溫合金指的是以鎳為基體(含量一般大於50%) 在650~1000℃范圍內具有較高強度和良好抗氧化、抗腐蝕能力的高溫合金材料。
鎳基高溫合金系列材料,被廣泛地應用在航空 航天 電力工業 石油化工 核能 冶金 海洋船舶 環保 機械 能源 交通汽車 電子等領域。是製造航空航天發動機熱端部件、工業燃氣輪機、能源、交通、石油化工等高溫耐蝕部件的軍、民兩用合金。
進口高溫合金牌號:哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。
純 鎳NI201、NI200等。
變形高溫合金牌號:GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。
鑄造高溫合金牌號:K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。
主要規格:無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、直條、絲材及配套焊材、圓餅、扁鋼、六角棒、大小頭、彎頭、三通、加工件、螺栓螺母、緊固件