上海雄鋼特種合金有限公司? ? （高溫合金 180 耐蝕合金 1780 哈氏合金 8662）電? 詢

高溫合金性能工藝應(yīng)用概述；
高溫合金是指由鉻、鉬、鈷、鎳、鈦、鎢、硼、鈰、鋯等元素組成，具有優(yōu)異的高溫抗氧化性、優(yōu)異的耐熱性、耐腐蝕性和抗疲勞性，良好的拉伸性和斷裂韌性等綜合性能，又被稱為“超合金”，能在極端環(huán)境下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料，主要用于制造航空、船舶和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機(jī)盤和燃燒室等高溫部件。還用于制造航天器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆、石化設(shè)備、煤炭轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。

根據(jù)矩陣元素主要可以分為；

鐵基高溫合金、鈷基高溫合金、鎳基高溫合金和粉末冶金超級(jí)合金。

按照強(qiáng)化方法有；

固溶強(qiáng)化、沉淀硬化、氧化物彌散強(qiáng)化和纖維強(qiáng)化。

鐵基高溫合金的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域；

鐵基高溫合金具有良好的強(qiáng)度和抗氧化性，能在高溫高應(yīng)力環(huán)境下工作。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、石油化工、電力等領(lǐng)域。高溫合金在航空航天領(lǐng)域主要用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、燃燒室等部件，可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度和熱效率。

鈷基高溫合金的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域；

鈷基高溫合金具有良好的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能，適合在高溫和腐蝕環(huán)境中工作。鈷基高溫合金主要用于航空航天、核能和化學(xué)工業(yè)。在核能領(lǐng)域，鈷基高溫合金用于制造核燃料組件和核反應(yīng)堆組件，可以承受高溫和輻射的惡劣環(huán)境。

鎳基高溫合金的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域；
鎳基高溫合金是最常用的一種高溫合金，具有優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性。鎳基高溫合金主要應(yīng)用于航空航天、造船、石油化工等領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，鎳基高溫合金被廣泛用于制造渦輪葉片、燃燒室等關(guān)鍵部件，能夠提供穩(wěn)定可靠的工作性能。

高溫合金是一種在高溫、劇烈機(jī)械應(yīng)力、氧化和腐蝕環(huán)境中使用的合金。隨著科技的發(fā)展，高溫合金逐漸形成了六個(gè)相對(duì)完整的部分。

變形高溫合金

變形高溫合金是指一種可冷熱變形，工作在-253 ~ 1320℃的合金，具有良好的力學(xué)性能、綜合強(qiáng)韌性指標(biāo)，以及較高的抗氧化性和耐腐蝕性。按其熱處理工藝可分為固溶強(qiáng)化合金和時(shí)效強(qiáng)化合金。

固溶強(qiáng)化合金

使用溫度范圍為900 ~ 1300℃，最高抗氧化溫度達(dá)到1320℃。比如GH128合金，室溫抗拉強(qiáng)度850MPa，屈服強(qiáng)度350MPa；1000℃抗拉強(qiáng)度140MPa，延伸率85%，1000℃和30MPa應(yīng)力下耐久壽命200小時(shí)，延伸率40%。固溶體合金通常用于制造航空和航天發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室和外殼。

時(shí)效強(qiáng)化合金

使用溫度為-253 ~ 950℃，一般用于制造航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤和葉片。用于制造渦輪盤的合金工作溫度為-253 ~ 700℃，要求具有良好的高低溫強(qiáng)度和抗疲勞性能。

鑄造高溫合金

鑄造高溫合金是指一種可以或只能用于鑄造成形零件的高溫合金。其主要特點(diǎn)是:

1.它的成分范圍更廣。因?yàn)椴槐乜紤]其變形性，所以合金的設(shè)計(jì)可以集中于優(yōu)化其使用性能。例如，對(duì)于鎳基高溫合金，通過(guò)調(diào)整成分可以使γ'含量達(dá)到60%或更高，使合金在高達(dá)合金熔點(diǎn)85%的溫度下仍能保持優(yōu)異的性能。

2.它具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。由于鑄造方法的特殊優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)零件的使用需要，設(shè)計(jì)制造出近凈形或無(wú)余量的任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。

根據(jù)鑄造合金的使用溫度，它們可分為以下三類:

第一類:用于-253 ~ 650℃的等軸鑄造高溫合金。這些合金在較寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，特別是在低溫下，能保持強(qiáng)度和塑性不變。如廣泛應(yīng)用于航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的K4169合金，650℃抗拉強(qiáng)度1000MPa，屈服強(qiáng)度850MPa，拉伸塑性15%。在650℃和620MPa應(yīng)力下的耐久壽命為200小時(shí)。它已被用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器殼體和航空發(fā)動(dòng)機(jī)中各種泵的復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件。

第二類:用于650 ~ 950℃的等軸鑄造高溫合金。這些合金在高溫下具有高的機(jī)械性能和抗熱腐蝕性能。例如，K419合金的抗拉強(qiáng)度大于700MPa，950℃時(shí)的拉伸塑性大于6%。950℃200小時(shí)的極限強(qiáng)度大于230MPa。這種合金適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片和整體鑄造渦輪。
第三類:在950 ~ 1100℃使用的定向凝固柱狀晶和單晶高溫合金，在此溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的綜合性能、抗氧化性能和抗熱腐蝕性能。例如，單晶合金DD402在1100℃和130MPa的應(yīng)力下具有超過(guò)100小時(shí)的耐用壽命。這是我國(guó)使用的溫度最高的渦輪葉片材料，適用于制造新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的第一級(jí)渦輪葉片。

粉末冶金高溫合金

高溫合金粉產(chǎn)品是由高溫合金粉霧化、熱等靜壓或熱等靜壓后鍛造的生產(chǎn)工藝制成。采用粉末冶金技術(shù)，粉末顆粒細(xì)小，冷卻速度快，所以成分均勻，沒有宏觀偏析，而且晶粒細(xì)小，熱加工性好，金屬利用率高，成本低，特別是合金的屈服強(qiáng)度和疲勞性能大大提高。

FGH95粉末冶金高溫合金，抗拉強(qiáng)度為1500MPa650℃時(shí)；在1034MPa應(yīng)力下的持久壽命大于50小時(shí)，是650℃強(qiáng)度水平最高的一種圓盤狀粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金能夠滿足高應(yīng)力水平發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用要求，是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓氣機(jī)盤、渦輪擋板等高溫部件的首選材料。

氧化物彌散強(qiáng)化（ODS）合金

是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)工藝，超細(xì)的(小于50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化相均勻地分散于合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。

金屬間化合物高溫材料

金屬間化合物高溫材料是一類具有重要應(yīng)用前景的輕質(zhì)高溫材料。近十年來(lái)，金屬間化合物的基礎(chǔ)研究、合金設(shè)計(jì)、工藝流程開發(fā)和應(yīng)用研究已經(jīng)成熟，特別是在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al體系的制備加工技術(shù)、增韌強(qiáng)化、力學(xué)性能和應(yīng)用研究方面。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用要求的不斷提高和人類對(duì)能源、工業(yè)的需求不斷增長(zhǎng)，在未來(lái)，相信這種材料必將擁有一個(gè)更廣泛的應(yīng)用和更廣闊的發(fā)展前景，為各種重要領(lǐng)域提供更加安全、可靠、高效的解決方案。