高温合金常用的分类有哪

  传统的高温合金材料划分可根据以下3进行 以各种方式进行: 根据基体元素类型、合金强化类型和材料成型方法进行划分。

  1.根据基体元素的类型

  ⑴铁基高温合金

  铁基高温合金又称耐热合金钢。 它的基体是Fe 加入少量元素Ni、Cr 耐热合金钢可分为马氏体、奥氏体、珠光体、铁素体耐热钢等。

  ⑵镍基高温合金

  镍基高温合金含镍量超过一半,适用于1 000℃采用固溶及时加工工艺,可大大提高抗蠕变性能和抗压屈服强度。目前,镍基高温合金的使用范围远远超过铁基和钴基高温合金。镍基高温合金也是我国产量最大、使用量最大的高温合金。 许多涡轮发动机的涡轮叶片和燃烧室,甚至涡轮增压器也使用镍基合金作为制备材料。半个多世纪以来,航空发动机使用的高温材料从20岁开始承受高温能力 世纪40 年代末的750℃提高到90 年代末的1 200℃应该说,这种巨大的改进也促进了铸造工艺加工和表面涂层的快速发展。

  ⑶钴基高温合金

  钴基高温合金以钴为基体,钴含量约占60%,Cr、Ni 等元素可提高高温合金的耐热性。这种高温合金虽然耐热性好,但由于钴资源产量少,加工难度大,消耗少。通常用于高温条件( 600 ~ 1 000℃) 长期受极其复杂应力的高温部件,如航空发动机工作叶片、涡轮盘、燃烧室热端部件、航天发动机等。为了获得更好的耐热性,在制备过程中应添加元素,如W、MO、Ti、Al、Co,确保其优越的耐热性和抗疲劳性。

  2.合金强化类型

  高温合金可分为固溶强化高温合金和及时沉淀强化合金。

  ⑴固溶强化型

  固溶强化型是在铁、镍或钴基高温合金中加入一些合金元素,形成单相奥氏体组织。溶质原子扭曲固溶体基体的点阵,增加固溶体中的滑动阻力。一些溶质原子可以降低合金系统的层错能量,增加位错分解的倾向,使交滑困难,加强合金,达到高温合金加固的目的。

  ⑵时效沉淀强化

  所谓及时沉淀强化,是指合金工件在高温或室温下固溶,冷塑性变形后保持性能的热处理工艺。GH4169 合金,在650℃最高屈服强度为1 000 MPa,叶片的合金温度可达950℃。

  3.材料成型方法

  分为:铸造高温合金( 包括普通铸造合金、单晶合金、定向合金等。 、粉末冶金高温合金变形( 含普通粉末冶金和氧化物弥散强化高温合金)。

  ⑴铸造高温合金

  采用铸造方法直接制备零件的合金材料称为铸造高温合金。可分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3 种类型。可分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金、单晶铸造高温合金等四种 种类型。

  ⑵变形高温合金

  目前,它仍然是航空发动机中应用最广泛的材料,广泛应用于国内外。中国高温合金的变形量约为美国的1 /8 [2] 。以GH4169 以合金为例,是国内外应用最广泛的主要品种。 随着其他合金产品的日益成熟,变形高温合金的使用量可能会逐渐减少,但在未来几十年仍将占据主导地位。

  ⑶新型高温合金

  包括粉末高温合金、钛铝金属间化合物、氧化物弥散强化高温合金、耐腐蚀高温合金、粉末冶金、纳米材料等细分产品。

  ①第三代粉末高温合金的合金化程度考虑了前两代的优点,获得了较高的强度和较低的损坏。粉末高温合金的生产工艺越来越成熟,未来可以从以下几个方面进行: 粉末制备、热处理工艺、计算机模拟技术、双性能粉末盘;

  ②钛铝金属间化合物已发展到第四代,并逐渐扩展到多元微量和大量微元。日本京都大学和德国汉堡大学GKSS 钛铝金属间化合物已应用于船舶、生物医学和体育用品领域;

  ③氧化物弥散强化高温合金是粉末高温合金的一部分,生产开发近20种 高温强度高,应力系数低,广泛应用于燃气轮机、先进航空发动机、石化反应器等耐热抗氧化部件;

  ④耐腐蚀高温合金主要用于建筑和航空航天领域,而不是耐火材料和耐热钢。