高温合金bai知识
高温合金是在高温严酷的机械应du力和氧化、腐蚀环境下应用的一类zhi合金。随着科技事业dao的发展,高温合金逐渐形成六个较为部分。
一、变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。 例如:GH4169合金,在650℃的屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
高温合金是一个大类 还要细分的牌号,因为每个材料 密度都会有差异的
高温bai环境下材料的各种退化速度都被加速,在使用过程du中易发生组织不稳定zhi、在温度和应力作dao用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀。
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高温合金所具有的、等性能主要取决于它的化学组成和组织结构。以GH4169镍基变形高温合金为例,可看出GH4169合金中铌含量高,合金中的铌偏析成都与冶金工艺直接相关,GH4169基体为Ni-Gr固溶体,含Ni质量分数在50%以上可以承受1000℃左右高温,与美国牌号Inconel718相似,合金由γ基体相、δ相、碳化物和强化相γ'和γ″相组成。GH4169合金的化学元素与基体结构显示了其强大的力学性能,屈服强度与抗拉强度都优于45钢数倍,塑性也要比45钢好。稳定的晶格结构和大量强化因子构造了其优良的力学性能。
2、加工难度高
高温合金由于其复杂、恶劣的工作环境,其加工表面完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用。但是高温合金是典型难加工材料,其微观强化项硬度高,加工硬化程度严重,并且其具有高抗剪切应力和低导热率,切削区域的切削力和切削温度高,在加工过程中经常出现加工表面质量低、刀具破损非常严重等问题。在一般切削条件下,高温合金表层会产生硬化层、残余应力、白层、黑层、晶粒变形层等过大的问题。