高溫合金的上游材料主要有哪些(盤件用粉末高溫合金的研究與發展)
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高溫合金的上游材料主要有哪些
高溫合金主要應用在航空航天、燃氣輪機、石油化工、工業和汽車等領域,航空航天需求份額占比達55%,燃氣輪機和石油化工合計占比達33%,高溫合金行業的成長性主要由航空航天領域貢獻。
盤件用粉末高溫合金的研究與發展
粉末(鎳基)高溫合金晶粒細小,組織均勻,無宏觀偏析,合金化成度高,屈服強度高,疲勞性能好,是制造高推比新型發動機渦輪盤等部件的最佳材料。
目前在粉末高溫合金領域,美國和俄羅斯工藝各異,都居于世界領先地位。
粉末盤材料在八十年代以前主要追求高強度,近年來,隨著設計結構完整性大綱的貫徹,出現了適應損傷容限設計的第二代粉末盤材料。
這類材料的特點是裂紋擴展速率比傳統粉末盤合金明顯降低,缺口擴展速率對環境的變化不敏感,這樣盤件的檢修周期可以大大延長,明顯降低了運行費用,提高了飛機作戰的利用率。
盤件合金實現了由高強型向耐損傷型的轉變,陸續推出了Rene88DT(GE),N18(SNECMA)及DTPIN10(PW)等,這些合金于傳統合金相比,其強度稍有降低,但疲勞裂紋擴展速率da/dn下降較多,工藝性能得到改善,設計的使用溫度比較高,達到750℃或更高。
750℃損傷容餡型粉末盤在歐美廣泛用于新型先進戰術戰斗機,也是我國推比10發動機必需的渦輪盤關鍵材料。
(3)熱等靜壓和擠壓成型技術都得到了發展。
(4)雙性能及復合成型整體葉盤研制并應用。
根據疲勞裂紋萌生理論提出的盤件夾雜的尺寸容限應小于50m,超聲檢測精度也應達到50m左右。
然而由于各種條件限制,實際盤件研制和檢測均未能達到這一目標。
因此控制夾雜尺寸主要靠控制粉末粒度,使用比較細的粉末實現。
計算機技術用于粉末盤研制的全過程,包括合金成分設計、熱等靜壓包套設計、等溫鍛過程的計算機模擬、預坯設計和模具設計,熱處理中預測組織、性能分布,確定熱處理制度等。
GH600鎳基高溫合金材料介紹
撫高新1993-18《GH600合金棒材、圓餅、環坯和環形鍛件技術條件。
BZ-44-9003B-0《GH600合金熱軋厚板技術條件。
Q/3B40831993《GH600合金鉚釘用絲材。
Q/5B40301992《冷鐓用GH600合金冷拉絲。
合金采用下列工藝之一進行熔煉:(1)非真空感應熔煉加電渣重熔;(2)電弧爐熔煉加電渣重熔;(3)真空熔煉。
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