超高温合金
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1.1 高温合金1.1.1 高温合金及其发展概况高温合金是指以铁、钴、镍为基体,能在600℃以上温度,一定应力条件下适应不同环境短时或长时使用的金属材料。
具有较高的高温强度、塑性,良好的抗氧化、抗热腐蚀性能,良好的热疲劳性能,断裂韧性,良好的组织稳定性和使用可靠性。
高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性,基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度很高,故在英美称之为超合金(Superalloy)。
高温合金于20世纪40年代问世,最初就是为满足喷气发动机对材料的耐高温和高强度要求而研制的,高温合金的发展与航空发动机的进步密切相关,1939年英国Mond镍公司首先研究出Nimonic75,随后又研究出Nimonic80合金,并在1942年成功用作涡轮气发动机的叶片材料,此后该公司又在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素,相继开发成功Nimonic80A、Nimonic90等合金,形成Nimonic合金系列。
如今先进航空发动机中高温合金用量已超过50%。
此外,在航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域得到广泛的应用。
高温合金在满足不同使用条件中得到发展,形成各种系列的合金,除传统的高温合金外,还开发出一批高温耐磨、高温耐蚀的合金。
高温合金是航空发动机、火箭发动机、燃气轮机等高温热端部件的不可代替的材料,由于其用途的重要性,对材料的质量控制与检测非常严格。
高温合金的基本用途仍旧是飞行器的燃气轮发动机的高温部分,它要占先进的发动机重量的50%以上。
然而,这些材料在高温下极好的性能已使其用途远远超出了这一行业。
除了航空部件之外,规定将这些合金用于舰船、工业、陆地发电站以及汽车用途的涡轮发动机上。
具体的发动机部件包括涡轮盘、叶片、压缩机轮、轴、燃烧室、后燃烧部件以及发动机螺栓。
除了燃气发动机行业之外,高温合金还被选择用于火箭发动机、宇宙、石油化工、能源生产、内燃烧发动机、金属成形(热加工工模具)、热处理设备、核电反应堆和煤转换装置。
高温合金含量明细表高温合金是一种具有优异耐热、抗氧化、耐腐蚀和抗热疲劳性能的特种合金材料,广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
为了正确评估和使用高温合金材料,制定高温合金含量明细表是十分必要的。
本文将从材料分类、主要成分、含量要求等方面详细介绍高温合金含量明细表。
1. 材料分类高温合金根据使用温度的不同,可分为高温亚合金和高温超合金两类。
高温亚合金一般使用温度在600℃以下,包括镍基、铁基和钴基亚合金。
高温超合金一般使用温度在600℃至1000℃之间,包括镍基、镍铁基和铁基超合金。
2. 主要成分高温合金的主要成分是金属元素,根据不同的材料类型和性能要求,其组成有所差异。
然而,一般来说,高温合金的主要成分包括镍、铁、钴等基体元素,以及铬、钼、钨、铝、钛、铌等合金元素。
这些合金元素的添加和配比决定了高温合金的结构和性能,其中镍基高温合金是最常用的。
3. 含量要求高温合金的含量要求对于保证材料的性能至关重要。
高温合金含量明细表是根据国际标准和行业规范制定的,包含了各种合金元素的最低和最高含量要求。
这些要求一般以质量百分比或质量分数的形式给出。
举例来说,一种常用的镍基高温合金的含量要求可能是:镍(55-60%)、铬(15-21%)、铝(4-6%)、钛(2-3%)、钨(3-5%)等。
高温合金含量明细表的编制需要依据具体的材料标准和客户需求。
各种高温合金材料在应用领域和工艺要求上存在差异,因此需根据实际情况进行调整和制定。
此外,高温合金含量明细表还应包含其他信息,如元素含量的允许偏差范围、检测方法和标准等。
制定高温合金含量明细表有助于保证高温合金的质量和性能,并提供给使用者有关材料组分的准确信息,以便选材和进行工艺设计。
对于生产厂家和供应商而言,高温合金含量明细表也是进行质保和质控的重要依据,有助于确保产品符合规范要求。
总结而言,高温合金含量明细表是用于确保高温合金材料质量和性能的重要文件。
通过明确每种元素的含量要求,可为材料的选择、设计和使用提供准确的依据。
高温合金主要材料
高温合金主要材料
高温合金以其在高温下可承受非常大的载荷所受到广泛使用,它的性能大大超过了普通的可加工金属,但仍然有保持所求物理性能的可能。
高温合金的主要材料主要包括钢、铜、铝、锌、镍、钛、钴、锗等。
钢是高温合金的主要材料。
它们在载荷介质(空气)和介质温度(68–1000°F)下具有良好的抗腐蚀能力,抗冲击性能也较高,但其力学性能在高温下略显疲软。
铜具有良好的电导率和延展强度,热扩散性能较好,因此具有较高的可塑性,但它的质量较轻,在较低的力学载荷下使用更为合适。
铝具有良好的抗腐蚀性能,可经过淬火处理,并具有较高的蠕变强度和延展率,但它的热稳定性和抗机械疲劳性能偏低。
锌具有良好的抗氧化性能,能够耐受部分温度,但它的机械强度和耐磨性较低。
镍具有良好的高温强度,但其韧性较低,并且在某些特定条件下很容易腐蚀。
钛具有良好的耐热性、抗腐蚀性、抗氧化性和抗拉伸力,但它对高温下的机械性能和热稳定性有一定的要求。
钴具有较高的抗腐蚀性,热稳定性和抗机械疲劳性能,但它的机械强度会随着温度的升高而降低。
锗具有良好的热稳定性和耐腐蚀性,在高温下具有优良的力学性能。
gh3625技术标准GH3625是一种高温合金,属于镍基高温合金的一种。
它由镍、铬、钼、铁、钛、铝和碳等多种元素组成,具有优异的高温性能和抗腐蚀能力。
GH3625技术标准规定了该合金的化学成分、机械性能、热处理工艺、检测方法等方面的要求。
GH3625技术标准的化学成分标准主要包括各元素的含量范围。
如镍的含量应在54.0~58.0%之间,铬的含量应在21.0~23.5%之间,钼的含量应在8.0~10.0%之间,铁的含量应在5.0~9.0%之间,钛的含量应在2.0~3.0%之间等。
此外,标准还规定了其他微量元素的要求,如铝的含量不超过0.8%,碳的含量不超过0.08%等。
GH3625技术标准还规定了该合金的机械性能标准。
如抗拉强度应不低于690MPa,屈服强度应不低于310MPa,断后伸长率应不低于40%等。
此外,标准还对该合金在不同温度下的抗蠕变性能和抗氧化性能进行了详细的要求。
GH3625技术标准中还涵盖了该合金的热处理工艺要求。
标准规定了合金的加热温度、保温时间、冷却方式等参数,以确保合金在热处理过程中能够获得良好的显微组织和性能。
此外,GH3625技术标准还规定了对合金的检测方法和质量要求。
标准对合金的化学成分检测、机械性能测试、热处理效果评定等方面进行了详细的说明,以确保产品的质量稳定可靠。
总体来说,GH3625技术标准是对该高温合金产品的各项性能要求、工艺要求和检测要求进行规范的文件。
它保证了GH3625合金在高温环境下能够稳定运行,具有优异的抗腐蚀性能和机械性能,能够满足各种工程领域的需求。
上海商虎/张工:158 –0185 -9914产品名称:Inconel625/UNS N06625世界通称:Inconel Alloy 625、NS336、NAS 625、W.Nr.2.4856、UNS NO6625、Nicrofer S 6020-FM 625、ATI 625履行标准:ASTM B443/ASME SB-443、ASTM B444/ASME SB-444、ASTM B366/ASME SB-366、ASTM B446/ASME SB-446、ASTM B564/ASME SB-564首要成分:碳(C)≤0.01,锰(Mn)≤0.50,镍(Ni)≥58,硅(Si)≤0.50磷(P)≤0.015,硫(S)≤0.015,铬(Cr)20.0~23.0,铁(Fe) ≤5.0,铝(Al) ≤0.4,钛(Ti) ≤0.4,铌(Nb) 3.15~4.15,钴(Co) ≤1.0, 钼(Mo)8.0~10.0物理性能:625合金密度:8.44g/cm3,熔点:1290-1350 ℃,磁性:无热处理:950-1150℃之间保温1-2小时,快速空冷或水冷。
机械性能:抗拉强度:σb≥758Mpa,屈从强度σb≥379Mpa:延伸率:δ≥30%,硬度:HB150-220耐腐蚀性及首要运用环境:INCONEL 625是一种以镍为首要成分的奥氏体超耐热合金。
源于镍铬合金中所含的钼、铌固溶体强化效应,在低温至1093℃,具有超高强度、非凡的抗疲劳特性,被广泛用于航空事业。
虽然该合金是为适应高温环境的强度而设计,但该合金铬、钼的高含量对很多腐蚀前言,从高度氧化环境到一般腐蚀环境,均具有高度抗蚀损斑、抗裂变腐蚀能力,表现出杰出的耐腐蚀特性。
对氯化物污染的前言如海水、地热水、中性盐以及盐水,INCONEL 625也有超强的抗腐蚀效果。
配套焊接资料及焊接工艺:Inconel625合金的焊接主张采用AWS A5.14焊丝ERNiCrMo-3或AWS A5.11焊条ENiCrMo-3,焊材尺寸有Φ1.0、1.2、2.4、3.2、4.0,产地为:美国哈氏、美国SMC和德镍,焊接工艺及指导书欢迎来电索取。
L-605钴基高温合金钴L-605(也称为合金25)是一种钴基高温合金,含有大量的铬和钨。
它的特点是出色的高温强度,最高可达1500°F(1093°C),在腐蚀性环境中的最高温度高达2000°F(1093°C)时具有出色的抗氧化性,并具有出色的抗硫化磨损性和抗磨损性。
钴L-605具有其他鲜为人知的品质,例如高延展性和生物相容性。
钴L-605是非磁性的。
就是说,与大多数其他高温合金一样,钴L-605在长时间暴露于中间温度时会失去延展性。
钴L-605的强度得益于第一相中钨的固溶强化和第二相中析出碳化物的固溶强化。
钴L-605具有很好的成型特性,可以容易地锻造,热加工或冷加工。
由于其所有特性,钴L-605可用于航空航天工业。
它主要用于制造燃气涡轮发动机部件,尤其是经常遭受高温的部件。
其中包括用于涡轮的环和叶片,以及燃烧室部件(燃烧室衬套)。
除航空航天业外,L-605还用于发电厂的陆基燃气轮机以及高温窑中马弗炉和炉衬的工业炉中。
钴L-605也可用于制造高温球轴承和轴承座圈。
这种高温合金还可用于腐蚀性环境中的零件,主要用于湿氯气,盐酸和硝酸。
由于其生物相容性,钴L-605还可以用于医疗行业,主要用于制造心脏瓣膜。
就是说,对于这些零件,必须采用特殊的重结晶工艺以控制强度和延展性的晶粒尺寸。
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先进高温合金近净形熔模精密铸造技术进展一、本文概述随着航空、航天、能源等领域的快速发展,对材料性能的要求日益提高,高温合金作为一种重要的结构材料,在这些领域中发挥着至关重要的作用。
其中,先进高温合金因其优异的高温性能、抗氧化性和抗腐蚀性,成为当前研究的热点。
然而,先进高温合金的制备技术仍面临许多挑战,尤其是其近净形熔模精密铸造技术,更是制约其应用的关键因素。
本文旨在全面综述先进高温合金近净形熔模精密铸造技术的最新研究进展,包括其基本原理、工艺流程、关键技术难题及解决策略等,以期为推动该领域的技术进步提供参考。
本文将简要介绍先进高温合金的基本特性及其应用领域,阐述近净形熔模精密铸造技术在先进高温合金制备中的重要性。
然后,重点分析近净形熔模精密铸造技术的关键工艺环节,包括熔模制备、型壳制造、熔炼与浇注、凝固控制等,并讨论各环节的优化策略。
接着,本文将深入探讨近净形熔模精密铸造技术在先进高温合金制备过程中遇到的主要技术难题,如氧化、热裂纹、缩孔等,并提出相应的解决方案。
本文将展望先进高温合金近净形熔模精密铸造技术的发展趋势,探讨新材料、新工艺、新技术在该领域的应用前景。
通过本文的综述,期望能为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考信息,推动先进高温合金近净形熔模精密铸造技术的进一步发展。
二、高温合金及其特性高温合金,也称为超合金,是一类能在高温下保持优异机械性能和化学稳定性的金属材料。
它们主要由铁、镍或钴作为基体,辅以各种合金元素,如铬、铝、钛、钨、钼、铌和钽等,通过精密的合金化工艺制成。
这些合金元素能够增强基体材料的强度、硬度、抗氧化性、抗热腐蚀性和抗蠕变性能,使得高温合金能够在600℃甚至更高的温度下长期稳定运行。
高温强度:高温合金在极高温度下仍能保持较高的强度,这使得它们成为制造高温部件,如航空发动机燃烧室、涡轮叶片等的理想材料。
良好的抗氧化性和抗热腐蚀性:通过添加特定的合金元素,高温合金能在高温环境下形成一层致密的氧化物保护膜,防止了基体材料的进一步氧化和热腐蚀。
高温合金高温合金又叫热强合金、超级合金。
按基体组织材料可分为三类:铁基、镍基和铬基。
按生产方式可分为变形高温合金与铸造高温合金。
按强化机理可分为碳化物强化、固溶强化、时效强化和弥散强化。
一般用于航空发动机耐高温材料的制造,特别是喷气发动机最后两级压气机和最初两级涡轮叶片、燃烧室、加力燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片及紧固件的制造。
是重要战略物资,各航空大国都在极其保密的条件下研制。
随着科技事业的发展,高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。
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℃,最高抗氧化温度达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℃的最高屈服强度达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。
二、铸造高温合金铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。
其主要特点是:1. 具有更宽的成分范围由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。
中国高温合金钢牌号及成分
高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,又被称为“超合金,”主要应用于航空、航天、能源等领域。
中国高温合金牌号及成分具体如下:
•GH4169是一种镍基高温合金,具有较好的高温蠕变和抗氧化性能,广泛应用于航空、石化等领域。
•GH2132是一种奥氏体不锈钢,具有优异的高温强度和抗氧化性能,适用于高温腐蚀环境。
•GH3030是一种铁基高温合金,具有良好的高温强度和氧化腐蚀性能,广泛用于航空、航天等领域。
这些合金已被应用于许多领域,展现出了其优异性能。
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高温合金焊接研究现状及发展趋势摘要:硬质合金是一种粉末冶金制造的金属陶瓷材料,金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC和其他碳化物)作为基体,过渡金属(Co、Fe和Ni)作为结合相。
由于强度高、硬度高、耐磨性高、热膨胀系数小、Roth硬度好等一系列优良特性,被称为“工业牙齿”。
作为切削刀具、高温高压成形工具、耐磨耐腐蚀零件等材料,广泛应用于航空航天、工程、石油工业、地质勘探等领域。
关键词:硬质合金;钢;焊接方法;发展趋势引言高温合金又称超合金(Superalloy),是一种基于第八组元素的合金材料,能够承受高温高压下的较大载荷,保持较高的表面稳定性。
高温合金一般具有良好的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性、优良的抗疲劳性和抗蠕变性以及优良的结构稳定性。
是目前飞机发动机和地面燃气轮机热端零件的最佳材料。
1高温合金的概况及分类采用材料改造方法,可将高温合金分为铸造高温合金、锻造高温合金和新型高温合金。
当前,锻造高温合金在生产实践中占据主导地位。
膝关节置换术的最新发展成功研制了我国φ1.2m GH4698合金圆盘和φ0.8m GH4742合金圆盘,成功消除了进口依赖性,满足了我国大型船舶和燃气轮机的迫切发展需要。
铸态高温合金结构较为稳定,甚至其稳定的工作温度也可以提高到1827℃以上。
新型高温合金解决了高温合金的强分离和难形成问题,主要包括普通粉末冶金和氧化分散高温合金。
与前两种方法形成的超合金相比,新型超合金的应用范围更广。
2焊接方法2.1钎焊作为焊接硬质合金到钢的最传统的连接方法,连接性能主要取决于批次的选择。
因此,目前的研究主要集中在选择和研究开发批次,其中最常用的批次是铜批次、镍批次和银钎焊。
Cu基焊料具有良好的塑性和韧性,能很好地保护WC-co-hartll,并且与钢的热膨胀系数很好地匹配。
Cu合金与钢焊接时的残馀应力几乎可以忽略不计,因此引起了科学界和工业界的关注。
与纯Cu相比,含Sn、Mn、Zn、Al等合金元素的Cu基焊料具有较好的基体润湿性,成型Fe-Co基固体溶液提高了落叶松化合物的界面结合强度,从而获得了具有优良力学性能的焊接接头。
高温合金的种类高温合金是一种能够在高温环境下保持稳定性能的合金材料。
它们通常包含铬、钼、钨、铂、镍等元素,这些元素可以提高材料的耐热性和耐腐蚀性。
高温合金广泛应用于航空航天、石油化工、电力等领域。
一、镍基高温合金镍基高温合金是最常见的一种高温合金,具有优异的耐热性和耐腐蚀性。
它们通常由镍、钼、钨等元素组成,同时加入少量的铬和铁。
其中,Inconel系列是最为知名的镍基高温合金之一,具有优异的耐磨性和抗氧化性能。
二、钴基高温合金钴基高温合金也称为超级合金,以其出色的机械强度和抗氧化性能而闻名。
它们通常由钴、铬、镍等元素组成,并加入少量的铝和钛。
此外,Haynes系列也是一种广泛应用于航空航天领域的钴基高温合金。
三、铁基高温合金铁基高温合金通常由铁、铬、铝等元素组成,具有优异的耐高温和抗氧化性能。
它们通常应用于电力行业,如汽轮机叶片和燃烧器等部件。
其中,Incoloy系列是一种著名的铁基高温合金。
四、钨基高温合金钨基高温合金以其极高的熔点和优异的耐高温性能而闻名。
它们通常由钨、铜等元素组成,并加入少量的镍和铬。
钨基高温合金广泛应用于航空航天领域和核工业领域。
五、其他高温合金此外,还有许多其他类型的高温合金,如钛基高温合金、铂基高温合金等。
这些材料具有不同的特性和应用领域。
结语:总之,各种类型的高温合金都是在特殊环境下发挥作用的材料。
它们具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械强度,在航空航天、石油化工、电力等领域得到了广泛应用。
不同类型的高温合金具有不同的特点和应用领域,选择合适的高温合金材料对于提高产品性能和延长使用寿命具有重要意义。
特种金属材料分类特种金属材料是一类具有特殊性能和特殊用途的金属材料,广泛应用于航空航天、国防军工、能源领域等重要行业。
根据其不同的特性和用途,特种金属材料可以分为以下几类:高温合金、耐腐蚀合金、超导材料、记忆合金和稀有金属材料。
一、高温合金高温合金是一种在高温环境下具有优异性能的特种金属材料。
它具有高温强度、抗氧化、抗蠕变和耐热疲劳等特点。
高温合金广泛应用于航空航天发动机、燃气轮机、核能装置等领域。
其中,镍基高温合金和钴基高温合金是应用最广泛的两类高温合金。
二、耐腐蚀合金耐腐蚀合金是一种能够在恶劣腐蚀环境中保持良好性能的特种金属材料。
它具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐热性。
耐腐蚀合金主要应用于化工、石油、海洋等领域,用于制造耐酸碱、耐海水腐蚀的设备和管道。
常见的耐腐蚀合金有钛合金、高锰钢、镍钼合金等。
三、超导材料超导材料是一种在低温下电阻为零的特种金属材料。
它具有极低的电阻和极高的电导率,广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车、超导电缆等领域。
超导材料主要分为低温超导材料和高温超导材料两类。
低温超导材料主要是指铜氧化物超导材料,而高温超导材料主要是指铁基超导材料。
四、记忆合金记忆合金是一种能够在一定条件下发生形状记忆效应的特种金属材料。
它具有形状记忆性、超弹性和阻尼等特点。
记忆合金广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车等领域。
常见的记忆合金有镍钛合金、铜铝锌合金等。
五、稀有金属材料稀有金属材料是指在地壳中含量较低的金属材料。
它们具有稀缺性、高价值和特殊性能。
稀有金属材料主要包括铱、铑、铪、钌等。
它们广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。
铱和铑主要用于制造高温合金和电火花装置,铪主要用于制造航空发动机和核反应堆,钌主要用于制造催化剂和电阻材料。
特种金属材料根据其特性和用途可以分为高温合金、耐腐蚀合金、超导材料、记忆合金和稀有金属材料。
这些材料在各自领域具有重要的应用价值,为现代社会的发展做出了积极贡献。
未来随着科技的不断进步,特种金属材料的研发和应用将会更加广泛和深入。