耐热钢和铁基高温合金
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各种高温合金特性的介绍高温合金是指在高温环境下具有良好性能的合金材料。
它们具有耐高温、抗氧化、抗蠕变等特性,在航空航天、能源、化工等领域具有广泛应用。
下面将介绍几种常见的高温合金及其特性。
1.镍基高温合金镍基高温合金是目前应用最为广泛的一类高温合金。
它们的主要特性如下:-耐高温性能优异:镍基高温合金能在高温下保持良好的力学性能,能在1000℃以上长期使用。
-抗氧化:镍基高温合金能在高温气氛中形成致密的氧化层,防止进一步氧化。
-耐蠕变性能优异:镍基高温合金具有优异的抗蠕变性能,能在高温下长期承受较大的应力而不发生塑性变形。
-抗化学侵蚀能力强:镍基高温合金能够抵抗大多数腐蚀介质的侵蚀,适用于复杂的化工环境。
2.钛基高温合金钛基高温合金是一类新兴的高温合金材料,其主要特性如下:-耐高温性能优异:钛基高温合金可以在600℃以上长期使用,一些类型的钛基高温合金甚至可以在900℃以上使用。
-轻质高强度:钛基高温合金具有较低的密度和高的强度,适用于高温结构轻量化的需求。
-抗氧化:钛基高温合金通过表面氧化处理形成一层致密、防氧化的外层,具有很好的抗氧化性能。
-耐腐蚀性:钛基高温合金在酸碱、盐等腐蚀介质中的耐蚀性能较强,适用于复杂化学环境。
3.铝基高温合金铝基高温合金是一类用铝为基础元素的高温合金。
其主要特性如下:-耐高温性能优异:铝基高温合金一般在500℃以上能够长期使用,一些铝基高温合金甚至在900℃以上也有应用。
-轻质高强度:铝基高温合金的密度较低,但强度较高,适用于高温结构轻量化和高载荷需求。
-抗氧化:铝基高温合金能在高温下形成致密的氧化层,具有较好的抗氧化性能。
-耐蠕变性能优异:铝基高温合金能在高温下保持较好的力学性能,抗蠕变性能突出。
4.铂基高温合金铂基高温合金是一类以铂为基础元素的高温合金-高温稳定性:铂基高温合金在高温下具有较高的稳定性,具有较好的抗氧化性能。
-耐蠕变性能优异:铂基高温合金具有优异的抗蠕变性能,可以在高温高应力下使用。
高温合金牌号国标高温合金是一种在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性和耐磨性的合金。
它广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业以及其他工业领域。
高温合金的种类繁多,根据不同的成分和性能,可以分为以下几类:1.镍基高温合金:以镍为主要基体元素,具有优良的抗氧化性、热疲劳性和蠕变性。
常见的镍基高温合金有IN718、IN738、IN939等。
2.钴基高温合金:以钴为主要基体元素,具有较高的熔点、良好的抗氧化性和耐磨性。
常见的钴基高温合金有CoCrAlY、CoNiCrAlY等。
3.铁基高温合金:以铁为主要基体元素,具有较高的热疲劳性、蠕变性和抗氧化性。
常见的铁基高温合金有Fecralloy、FeNiCrAlY等。
4.金属间化合物高温合金:具有高熔点、高抗氧化性和高蠕变性。
常见的金属间化合物高温合金有Ni3Al、Ni3(Al,Ti)等。
在我国,高温合金牌号按照GB/T 1500-2009《高温合金和耐热钢》进行分类。
根据国标,高温合金牌号分为以下几类:1.镍基高温合金:以Ni-Fe、Ni-Cr为主要成分,如GH30、GH40、GH50等。
2.钴基高温合金:以Co-Cr、Co-Ni为主要成分,如CoCrAlY、CoNiCrAlY等。
3.铁基高温合金:以Fe-Cr、Fe-Ni为主要成分,如Fecralloy、FeNiCrAlY等。
4.金属间化合物高温合金:以Ni3Al、Ni3(Al,Ti)为主要成分,如IN736、IN929等。
在选择高温合金牌号时,需根据实际应用场景和性能要求进行挑选。
以下为国标高温合金牌号选择建议:1.高温抗氧化性:选用Ni基和Co基高温合金。
2.高温蠕变性:选用Ni基和铁基高温合金。
3.高温热疲劳性:选用Ni基、Co基和铁基高温合金。
4.耐磨性:选用Co基和金属间化合物高温合金。
5.焊接性能:选用Ni基和铁基高温合金。
综上,高温合金在各种工业领域具有广泛应用,国标对其进行分类,便于选用。
什么是耐热钢?耐热钢是什么意思?在高温条件下,具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢(heat-resistingsteels)。
耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件。
在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。
它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。
抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性,但承受的载荷较低。
热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外,根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。
以后研制出一些新型的低合金热强钢,从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600~620℃;此外,还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉,一些不锈钢兼具耐热钢特性,既可用作为不锈耐酸钢,也可作为耐热钢使用。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
抗氧化钢(不起皮钢)一般钢铁在较高温度下(650℃以上),表面容易氧化,主要是由于在高温下生成松脆多孔的FeO,由于基本结合能力薄弱而易剥落。
氧原子容易通过FeO进行扩散,使钢的内部能继续进行氧化,最终导致零件破坏。
抗氧化钢中加入合金元素铬、硅、铝等,他们与氧亲和力大,故优先被氧化,形成一层致密的、高熔点的并牢固覆盖于钢表面的氧化膜(Cr2O3、SiO2、Al2O3),可将金属与外界高温氧化性气体隔绝,从而避免进一步氧化。
实际应用的抗氧化钢,大多数是在铬钢、铬镍钢、铬锰氮钢基础上添加硅、铝制成的。
和不锈钢一样,含碳量增多,会降低钢的抗氧化性。
故一般抗氧化钢为底碳钢。
热强钢金属在高温下的强度有两个特点:一是温度升高,金属原子间结合力减弱、强度下降;二是在再结晶温度上即使金属受的应力不超过该温度下的弹性极限,它也会缓慢地发生塑性变形,且变形量随时间的增长而增大,最后导致金属破坏。
高温合金牌号国标摘要:1.高温合金概述2.高温合金牌号国标分类3.常见高温合金及其应用领域4.高温合金的选材原则与加工工艺5.我国高温合金产业的发展现状与展望正文:一、高温合金概述高温合金是指在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性等性能的金属材料。
高温合金通常由铁、镍、钴、钛等金属元素组成,并添加了铬、铝、钨、硼等合金元素。
高温合金广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业等高温、高压、高氧化性环境下。
二、高温合金牌号国标分类根据我国国家标准GB/T 15000-2017《高温合金和耐热钢分类》,高温合金牌号分为以下几类:1.铁基高温合金:如GH系列、Fecralloy等;2.镍基高温合金:如IN718、IN738、IN939等;3.钴基高温合金:如CoCrAlY、CoNiCrAlY等;4.钛基高温合金:如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等;5.铜基高温合金:如Cu-Ni-Fe、Cu-Al等。
三、常见高温合金及其应用领域1.铁基高温合金:广泛应用于涡轮叶片、涡轮盘、热交换器、螺栓等部件;2.镍基高温合金:应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、喷嘴等高温高压环境;3.钴基高温合金:主要应用于航空航天、核工业等领域的高温部件;4.钛基高温合金:应用于航空航天、化工、医疗等领域的耐磨、耐腐蚀部件;5.铜基高温合金:应用于导热、导电、耐磨等高温环境。
四、高温合金的选材原则与加工工艺1.选材原则:根据使用环境、力学性能、加工性能等方面进行选择;2.加工工艺:包括熔炼、铸造、锻造、焊接、热处理等。
加工过程中应注意控制晶粒度、组织形态、杂质含量等,以保证高温合金的性能。
五、我国高温合金产业的发展现状与展望1.发展现状:我国高温合金产业已具备一定的规模,产品种类日益丰富,部分产品达到国际先进水平;2.发展趋势:高端化、轻质化、环保化、智能化。
未来我国高温合金产业将加大对新材料、新技术的研发投入,提高产品质量,拓宽应用领域。