K17什么是高溫合金
發(fā)布時間:2016-12-27 08:02
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K17——高溫合金按照現(xiàn)理論760℃高溫材料按基體元素主要鐵基高溫合金、鎳基高溫合金鈷基高溫合金按制備工藝變形高溫合金、鑄造高
K17——高溫合金按照現(xiàn)理論760℃高溫材料按基體元素主要鐵基高溫合金、鎳基高溫合金鈷基高溫合金按制備工藝變形高溫合金、鑄造高溫合金粉末冶金高溫合金按強化式固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型纖維強化型等高溫合金主要用于制造航空、艦艇工業(yè)用燃氣輪機渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤燃燒室等高溫部件用于制造航飛行器、火箭發(fā)機、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備及煤轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置 760℃高溫材料發(fā)展程20世紀(jì)30代期起英、德、美等始研究高溫合金第二世界戰(zhàn)期間滿足新型航空發(fā)機需要高溫合金研究使用進入蓬勃發(fā)展期40代初英首先80Ni-20Cr合金加入少量鋁鈦形γ‘相(gamma prime)進行強化研制第種具較高高溫強度鎳基合金同期美適應(yīng)塞式航空發(fā)機用渦輪增壓器發(fā)展需要始用Vitallium鈷基合金制作葉片外美研制Inconel鎳基合金用制作噴氣發(fā)機燃燒室冶金家進步提高合金高溫強度鎳基合金加入鎢、鉬、鈷等元素增加鋁、鈦含量研制系列牌號合金英Nimonic美Mar-MIN等;鈷基合金,加入鎳、鎢等元素發(fā)展種高溫合金X-45、HA-188、FSX-414等由于鈷資源缺乏鈷基高溫合金發(fā)展受限制40代鐵基高溫合金發(fā)展50代現(xiàn)A-286Incoloy901等牌號高溫穩(wěn)定性較差60代發(fā)展較慢蘇聯(lián)于1950前始產(chǎn)ЭИ牌號鎳基高溫合金產(chǎn)ЭП系列變形高溫合金ЖС系列鑄造高溫合金1956始試制高溫合金逐漸形GH系列變形高溫合金K系列鑄造高溫合金70代美采用新產(chǎn)工藝制造定向結(jié)晶葉片粉末冶金渦輪盤研制單晶葉片等高溫合金部件適應(yīng)航空發(fā)機渦輪進口溫度斷提高需要 760℃高溫材料變形高溫合金變形高溫合金指進行熱、冷變形加工工作溫度范圍-253~1320℃具良力性能綜合強、韌性指標(biāo)具較高抗氧化、抗腐蝕性能類合金按其熱處理工藝固溶強化型合金效強化型合金GH第位數(shù)字表示類號即1、固溶強化型鐵基合金 2、效硬化型鐵基合金 3、固溶強化型鎳基合金 4、鈷基合金 GH二三四位數(shù)字表示順序號1、固溶強化型合金使用溫度范圍900~1300℃高抗氧化溫度達1320℃例GH128合金室溫拉伸強度850MPa、屈服強度350MPa;1000℃拉伸強度140MPa、延伸率85%,1000℃、30MPa應(yīng)力持久壽命200、延伸率40%固溶合金般用于制作航空、航發(fā)機燃燒室、機匣等部件2、效強化型合金使用溫度-253~950℃般用于制作航空、航發(fā)機渦輪盤與葉片等結(jié)構(gòu)件制作渦輪盤合金工作溫度-253~700℃,要求具良高低溫強度抗疲勞性能例:GH4169合金650℃高屈服強度達1000MPa;制作葉片合金溫度達950℃例:GH220合金950℃拉伸強度490MPa940℃、200MPa持久壽命于40變形高溫合金主要航、航空、核能、石油民用工業(yè)提供結(jié)構(gòu)鍛件、餅材、環(huán)件、棒材、板材、管材、帶材絲材[1] 760℃800MPa級高溫材料鑄造高溫合金鑄造高溫合金指或能用鑄造型零件類高溫合金其主要特點:1.具更寬范圍由于必兼顧其變形加工性能合金設(shè)計集考慮優(yōu)化其使用性能于鎳基高溫合金通調(diào)整使γ’含量達60%或更高高達合金熔點85%溫度合金仍能保持優(yōu)良性能2.具更廣闊應(yīng)用領(lǐng)域由于鑄造具特殊優(yōu)點根據(jù)零件使用需要設(shè)計、制造近終形或余量具任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀高溫合金鑄件根據(jù)鑄造合金使用溫度三類:第類:-253~650℃使用等軸晶鑄造高溫合金類合金范圍溫度內(nèi)具良綜合性能特別低溫能保持強度塑性均降航空、航發(fā)機用量較K4169合金其650℃拉伸強度1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃620MPa應(yīng)力持久壽命200已用于制作航空發(fā)機擴壓器機匣及航發(fā)機各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等第二類:650~950℃使用等軸晶鑄造高溫合金類合金高溫較高力性能及抗熱腐蝕性能例K419合金950℃拉伸強度于700MPa、拉伸塑性于6%;950℃200持久強度極限于230MPa類合金適于用做航空發(fā)機渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪第三類:950~1100℃使用定向凝固柱晶單晶高溫合金類合金溫度范圍內(nèi)具優(yōu)良綜合性能抗氧化、抗熱腐蝕性能例DD402單晶合金1100℃、130MPa應(yīng)力持久壽命于100內(nèi)使用溫度高渦輪葉片材料適用于制作新型高性能發(fā)機級渦輪葉片隨著精密鑄造工藝技術(shù)斷提高新特殊工藝斷現(xiàn)細晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平提高應(yīng)用范圍斷提高760℃800MPa級高溫材料粉末冶金高溫合金采用霧化高溫合金粉末經(jīng)熱等靜壓型或熱等靜壓再經(jīng)鍛造型產(chǎn)工藝制造高溫合金粉末產(chǎn)品采用粉末冶金工藝由于粉末顆粒細冷卻速度快均勻宏觀偏析且晶粒細熱加工性能金屬利用率高本低尤其合金屈服強度疲勞性能較提高FGH95粉末冶金高溫合金650℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應(yīng)力持久壽命于50前650℃工作條件強度水平高種盤件粉末冶金高溫合金粉末冶金高溫合金滿足應(yīng)力水平較高發(fā)機使用要求,高推重比發(fā)機渦輪盤、壓氣機盤渦輪擋板等高溫部件選擇材料1200℃100MPa級高溫材料氧化物彌散強化(ODS)合金采用獨特機械合金化(MA)工藝超細(于50nm)高溫具超穩(wěn)定氧化物彌散強化相均勻散于合金基體形種特殊高溫合金其合金強度接近合金本身熔點條件仍維持具優(yōu)良高溫蠕變性能、優(yōu)越高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能目前已實現(xiàn)商業(yè)化產(chǎn)主要三種ODS合金:MA956合金氧化氣氛使用溫度達1350℃居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕首位用于航空發(fā)機燃燒室內(nèi)襯MA754合金氧化氣氛使用溫度達1250℃并保持相高高溫強度、耐堿玻璃腐蝕現(xiàn)已用于制作航空發(fā)機導(dǎo)向器蓖齒環(huán)導(dǎo)向葉片MA6000合金1100℃拉伸強度222MPa、屈服強度192MPa;1100℃1000持久強度127MPa居高溫合金首位用于航空發(fā)機葉片金屬間化合物高溫材料金屬間化合物高溫材料近期研究發(fā)類重要應(yīng)用前景、輕比重高溫材料十幾金屬間化合物基礎(chǔ)性研究、合金設(shè)計、工藝流程發(fā)及應(yīng)用研究已經(jīng)熟尤其Ti-Al、Ni-AlFe-Al系材料制備加工技術(shù)、韌化強化、力性能及應(yīng)用研究面取令矚目Ti3Al基合金(TAC-1)TiAl基合金(TAC-2)及Ti2AlNb基合金具低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強度、高鋼度及優(yōu)異抗氧化、抗蠕變等優(yōu)點使結(jié)構(gòu)件減重35~50%Ni3Al基合金MX-246具耐腐蝕、耐磨損耐氣蝕性能展示極應(yīng)用前景Fe3Al基合金具良抗氧化耐磨蝕性能溫(于600℃)較高強度本低種部取代銹鋼新材料環(huán)境高溫合金民用工業(yè)領(lǐng)域服役構(gòu)件材料都處于高溫腐蝕環(huán)境滿足市場需要根據(jù)材料使用環(huán)境歸類系列高溫合金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(chǎn)品5、環(huán)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(zhuǎn)、導(dǎo)向器、儀表接)7、玻棉產(chǎn)用離器、高溫軸及輔件8、鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊滑軌9、閥門座圈10、鑄造U形電阻帶11、離鑄管系列12、納米材料系列產(chǎn)品13、輕比重高溫結(jié)構(gòu)材料14、功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)15、物醫(yī)材料系列產(chǎn)品16、電工程用靶材系列產(chǎn)品17、力裝置噴嘴系列產(chǎn)品18、司太立合金耐磨片19、超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管K17什么是高溫合金按照現(xiàn)有的理論,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。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造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(yè)用燃氣輪機的渦輪葉片、導(dǎo)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(fā)動機、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。 760℃高溫材料發(fā)展過程從20世紀(jì)30年代后期起,英、德、美等國就開始研究高溫合金。第二次世界大戰(zhàn)期間,為了滿足新型航空發(fā)動機的需要,高溫合金的研究和使用進入了蓬勃發(fā)展時期。40年代初,英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦,形成γ‘相(gamma prime)以進行強化,研制成第一種具有較高的高溫強度的鎳基合金。同一時期,美國為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動機用渦輪增壓器發(fā)展的需要,開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。此外,美國還研制出Inconel鎳基合金,用以制作噴氣發(fā)動機的燃燒室。以后,冶金學(xué)家為進一步提高合金的高溫強度,在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌...K17高溫合金按照現(xiàn)理論760℃高溫材料按基體元素主要鐵基高溫合金、鎳基高溫合金鈷基高溫合金按制備工藝變形高溫合金、鑄造高溫合金粉末冶金高溫合金按強化式固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型纖維強化型等高溫合金主要用于制造航空、艦艇工業(yè)用燃氣輪機渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤燃燒室等高溫部件用于制造航飛行器、火箭發(fā)機、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備及煤轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置 760℃高溫材料發(fā)展程20世紀(jì)30代期起英、德、美等始研究高溫合金第二世界戰(zhàn)期間滿足新型航空發(fā)機需要高溫合金研究使用進入蓬勃發(fā)展期40代初英首先80Ni-20Cr合金加入少量鋁鈦形γ‘相(gamma prime)進行強化研制第種具較高高溫強度鎳基合金同期美適應(yīng)塞式航空發(fā)機用渦輪增壓器發(fā)展需要始用Vitallium鈷基合金制作葉片外美研制Inconel鎳基合金用制作噴氣發(fā)機燃燒室冶金家進步提高合金高溫強度鎳基合金加入鎢、鉬、鈷等元素增加鋁、鈦含量研制系列牌號合金英Nimonic美Mar-MIN等;鈷基合金,加入鎳、鎢等元素發(fā)展種高溫合金X-45、HA-188、FSX-414等由于鈷資源缺乏鈷基高溫合金發(fā)展受限制40代鐵基高溫合金發(fā)展50代現(xiàn)A-286Incoloy901等牌號高溫穩(wěn)定性較差60代發(fā)展較慢蘇聯(lián)于1950前始產(chǎn)ЭИ牌號鎳基高溫合金產(chǎn)ЭП系列變形高溫合金ЖС系列鑄造高溫合金1956始試制高溫合金逐漸形GH系列變形高溫合金K系列鑄造高溫合金70代美采用新產(chǎn)工藝制造定向結(jié)晶葉片粉末冶金渦輪盤研制單晶葉片等高溫合金部件適應(yīng)航空發(fā)機渦輪進口溫度斷提高需要展開
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