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                高温合金的分类
                时间:2022-09-20  浏览:432次

                     根据高温合↘金的成分、组织和成型工艺不同,有不同分类方法。

                     按合金基体㊣元素的种类来分、可分为铁-镍基高温合金、镍基高温合金和》钴基高温合金三类。

                     以铁为主,加入一定合金元素的铁基合金称为铁←基高温合金;以镍为主或以钴为主的合金分别称为镍基或钴基高温合金。


                (1)铁-镍基高温合金

                铁-镍基高温合金的成分特点是以铁为主,含有大量镍和铬,又称铁基高温合金或铁-镍-铬基高温合♂金。根据不同的合金化强化类型又可分成如下三种:

                     固溶强☆化型合金:其成分特点是含有约25%~40%的Ni,以便稳定其奥氏』体组织,同时加入20%以上的铬以便获得良好的抗氧化能力。为强化固溶体还添加钨、钼、铌和少量

                      铝、钛、氮等元素。一般来说,(W+Mo+Nb)约占2%~11%。这种合金加工性能良好,加工成板材制作高温部件,于800~900℃使用。

                碳化物时效硬化型合金∑:其成分特点是含有一定量的碳和氮,并含有钨、钼和铌等元素,它们不但起强化固溶体作用,而且形成碳化物起时效强化作用。一般来说,合金含有约13%~20%的Cr,8%~25%的Ni,0~10%的C,6%~10%的Mn,3%~7%的(W+Mo+Nb),0.2%~0.3%的(C+N)。这种合金加工性能好,可制作涡轮盘和其他高温受力部件,在600~650℃范围使用。

                      金属间化合物时效硬化型合金:其成分特点是含有铝、钛或铌等元素,形成Y'-Ni,(Al、Ti)或y'-Ni?Nb时效强化。一般来说,含有10%~16%的Cr,25%~45%的Ni,1.8%~3.5%的Ti,0.2%~2.8%的Al,3%~5%的Nb,1%~3%的W,1%~5%的Mo,0.06%~0.08%的C,这种合金主要用作涡轮盘和☆其他高温部件,在650~800℃范围使用。

                     铁-镍基高温合金主要以变形合金为主,它具有足够高的高温强度及良好的加工性能,可作为类ξ 似的镍基高温合金的代用材料制作涡轮盘、环及叶片。因为铁-镍基高温合金含有大量铁,节约了大量镍,降低※了合金成本。


                (2)镍基高温合金

                       镍基高温合金主要以镍为基,一般含有约6%~20%的Cr,5%~20%的Co。根据成分不卐同,人们又把其称作镍-铬基高温合金或镍-铬-钴基高温合金。和上述的铁-镍基高温合金一样,根据不同强化类型又可分成固溶强化型︽合金和y'强化型合金。

                      固溶强化型镍基高温合金:它含有大量的钨和钼强化固溶体,一般来说,钨和钼可达13%~20%。此外,还添加微量硼、铈和锆,以便强化晶界。合金的含碳量在0.05%~0.10%范围内,它和相应的铁-镍基合金有同样的用途,而使用温度可在900~1000℃范围之内。这类合金主要以变形合金为主。

                     金属间化合物强化的时效硬化型镍基合金: γ'-Ni?Al强化型合金,它含有大量〖的铝、钛、铌和钽,其总含量最多可达16%。钨、钼之和在3%~20%之间。此外还含有硼、铈 、锆和铪等元素¤强化晶界和枝晶间。大部分铸造镍基高温合金是以γ'强化的,有部分变形镍基高温合金亦属此类。这类合金多用于涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘和其他高温部件,可在较高的温度(750~1100℃)范围使用。


                (3)钴基高温合金

                     钴基高温合金是以钴为主①,含有10%~20%的Ni,20%~30%的Cr,也称钴-镍-铬系合金。通常含有约4%~15%W,强化固溶体。钴基合金含碳量较高,一般在0.1%~0.85%。碳与钛、锆、铌和钽等元素形成♂碳化物,强化合金。

                     钴基合金具有良好的抗热腐蚀性能和抗热疲劳性能,因此它被广泛用来制造导向叶片和其他热端部件。

                     按强化方式类型来分,可分为↑固溶强化型、沉淀】强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。

                     按制备工艺来分,可分为々变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。变形合金的生产品种有饼材、棒材、板材、环形件、管材、带材和丝材◤等。铸造合金有普通精密铸造合■金、定向凝固合金和单晶合金之分。粉末冶金有普通粉末冶金高温合金和氧化物弥散强化□高温合金之分。