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耐高溫合金材料
編輯：admin 人氣：480 發(fā)表時(shí)間：2012-05-23 06:57:00
簡(jiǎn)介：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(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型、沉淀強(qiáng)化型、氧化物彌散強(qiáng)化型和纖維強(qiáng)化型等。高溫合金主要用于制造航空、艦艇和工業(yè)用燃?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，還用于制造航天飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、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。
分類：
超耐熱合金典型組織是奧氏體基體，在基體上彌散分布這碳化物、金屬間化合物等強(qiáng)化相。高溫合金的主要元素有鉻、鈷、鋁、鈦、鎳、鉬、鎢等。合金元素起穩(wěn)定的奧氏體基體組織，形成強(qiáng)化相，增加合金的抗氧化和抗腐蝕能力的作用。常用的高溫合金有鐵基、鎳基和鈷基3種。
鐵基超耐熱合金
鐵基高溫合金是奧氏體不銹鋼發(fā)展起來(lái)的，含有一定量的鉻和鎳等元素。它是中等溫度（600~800℃）條件下使用的重要材料，具有校核的中溫力學(xué)性能和良好的熱加工塑性，合金成分比較簡(jiǎn)單，成本較低。主要用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)上渦輪盤，也可以制作導(dǎo)向葉片、渦輪葉片、燃燒室，以及其他承力件、緊固件等。另一用途是制作柴油機(jī)上的廢氣增壓渦輪。由于沉淀強(qiáng)化型鐵基合金的組織不夠穩(wěn)定抗氧化性較差，高溫強(qiáng)度不足，因而鐵基合金不能在更高溫度條件下應(yīng)用。
鎳基超耐熱合金
以鎳為基體（含量一般大于50%）、在650~1000℃范圍內(nèi)具有較的強(qiáng)度和良好的抗氧化性、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。
鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用最廣、高溫強(qiáng)度最高的一類合金。其主要原因，一是鎳基合金中可以溶解較多的合金元素，且能保持較好的穩(wěn)定性；二是可以形成共格有序的A3B型金屬間化合物γ’-[Ni(Al,Ti)]相作為強(qiáng)化相，使合金的得到有效的強(qiáng)化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度 ；三是很含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可以分為固溶強(qiáng)化合金和沉淀強(qiáng)化合金：固溶強(qiáng)化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻、釩等；沉淀強(qiáng)化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強(qiáng)化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
鈷基超耐熱合金
鈷基超耐熱合金是含鈷量40%~65%的奧氏體高溫合金，在730~1100℃下，具有一定的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化能力。用于制作工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片等。鈷基合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源，世界上大多數(shù)國(guó)家缺鈷，以至于鈷基合金的發(fā)展受到限制。
鈷基合金一般含鎳10%~22%，鉻20%~30%以及鎢、鉬、鉭和鈮等固溶強(qiáng)化和碳化物形成元素，含碳量很高，是一類以碳化物為主要強(qiáng)化相的高溫合金。鈷基合金的耐熱能力與固溶強(qiáng)化元素和碳化物形成元素含量多少有關(guān)。
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