時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發(fā)動機的渦與葉片等結構件。制作渦的合金工作溫度為-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℃的屈服強度達1000MPa;制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的持久壽命大于40小時。
高溫合金是一種兼有熱穩(wěn)定性和熱強性的合金。熱穩(wěn)定性是指金屬材料在高溫下抗氧化或抗氣體腐蝕的能力;而熱強性是指金屬材料在高溫下抵抗塑性變形和斷裂的能力。
金屬的熱穩(wěn)定性常用稱重法來評定,在高溫下金屬單位時間、單位面積上的失重或增重越大,表示抗氧化性越差,即熱穩(wěn)定性越差。熱強性的評定指標包括蠕變極限、持久強度、高溫瞬時強度、高溫疲勞強度等。蠕變極限表征在高溫、長期載荷作用下,材料抵.抗塑性變形的能力;持久強度表征在高溫、長期載荷作用下,材料抵抗斷裂的能力;高
溫瞬時強度(σb和σ0.2)表征高溫下材料在瞬時過載時抵抗塑性變形和斷裂的能力;高溫疲勞強度是指在規(guī)定循環(huán)次數(shù)下(一 般為107次)不引起斷裂的應力。
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。
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、艦艇和工業(yè)用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦、高壓壓氣機盤和燃燒室等 高溫部件;還用于制造、火箭發(fā)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(wěn)定,其中以蠕變強度和持久強度為重要。
耐熱冶金制作工藝
不含或少含鋁、鈦的高溫合金, 一般采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,所以應采用真空冶煉。為了進一步降低夾雜物的含量,改善夾雜物的分布狀態(tài)和鑄 錠的結晶組織,可采用冶煉和二次重熔相結合的雙聯(lián)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。
耐熱合金又稱高溫合金,是在高溫使用環(huán)境條件下,具有組織穩(wěn)定和優(yōu)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。
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