什么是高溫合金鋼

耐熱合金這類合金又稱高溫合金,它對于在高溫條件下的工業部門和應用技術,有著重大的意義。
一般說,金屬材料的熔點越高,其可使用的溫度限度越高。如用熱力學溫度表示熔點,則金屬熔點Tm的60%,被定義為理論上可使用溫度上限Tc,即Tc=0.6Tm。這是因為隨著溫度的升高,金屬材料的機械性能顯著下降,氧化腐蝕的趨勢相應增大,因此,一般的金屬材料都只能500~600℃下長期工作,能在700℃高溫下工作的金屬通稱耐熱合金,“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠和強度和良好的抗氧化性。
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有二:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層致密的氧化膜,并牢固地附地鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續進行;二是在鋼鐵表面,用各種方法形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層。
提高鋼鐵高溫強度的方法很多,從結構、性質的化學觀點看,大致有兩種主要方法:
(1)增加鋼中原子間在高溫下的結合力。研究指出,金屬中結合力,即金屬鍵強度大小,主要與原子中未成對的電子數有關。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內最強。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的效果最佳。
(2)加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物,在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高。例如,加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強度。
利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩定性。其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni-Cr-Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理后,其使用溫度可達1000~1100℃。
高溫合金主要牌號:
固溶強化型鐵基合金:
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
時效硬化性鐵基合金:
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶強化型鎳基合金:
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
時效硬化型鎳基合金:
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
760℃高溫材料變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗yang化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。GH后di一位數字表示分類號即1、固溶強化型鐵基合金 2、時效硬化型鐵基合金 3、固溶強化型鎳基合金 4、鈷基合金 GH后,二,三,四位數字表示順序號。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,zui高抗yang化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪pan與葉片等結構件。制作渦輪pan的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗pi勞性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
高溫合金材料特性是什么 高溫合金材料特性介紹
1、高溫環境下材料的各種退化速度都被加速,在使用過程中易發生組織不穩定、在溫度和應力作用下產生變形和裂紋長大、材料表面的氧化腐蝕。
2、高溫合金由于其復雜、惡劣的工作環境,其加工表面完整性對于其性能的發揮具有非常重要的作用。但是高溫合金是典型難加工材料,其微觀強化項硬度高,加工硬化程度嚴重,并且其具有高抗剪切應力和低導熱率,切削區域的切削力和切削溫度高,在加工過程中經常出現加工表面質量低、刀具破損非常嚴重等問題。在一般切削條件下,高溫合金表層會產生硬化層、殘余應力、白層、黑層、晶粒變形層等過大的問題。
什么是高溫合金?
高溫合金
在 600~1200℃高溫下能承受一定應力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金。按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。
高溫合金主要牌號:
固溶強化型鐵基合金:GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
時效硬化性鐵基合金:GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶強化型鎳基合金:GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
時效硬化型鎳基合金:GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1. 具有更寬的成分范圍 由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調整成分使’含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由于鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類:在650~950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類: 在950~1100℃ 使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
采用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制造出高溫合金粉末的產品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,熱加工性能好,金屬利用率高,成本低,尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金,650℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大于50小時,是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化(ODS)合金
是采用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小于50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散于合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位??捎糜诤娇瞻l動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃并保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕?,F已用于制作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能,展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能,在中溫(小于600℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業的很多領域,服役的構件材料都處于高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要,根據材料的使用環境,歸類出系列高溫合金。
1、 高溫合金母合金系列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕系列產品
5、 環境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、 特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀表接頭)
7、 玻棉生產用離心器、高溫軸及輔件 8、 鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、 閥門座圈
10、 鑄造“U”形電阻帶
11、 離心鑄管系列
12、 納米材料系列產品
13、 輕比重高溫結構材料
14、 功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)
15、 生物醫學材料系列產品
16、 電子工程用靶材系列產品
17、 動力裝置噴嘴系列產品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
高溫合金是什么,有什么用
高溫合金知識
高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展,高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900~1300℃,最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金,室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa;1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253~950℃,一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253~700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服強度達1000MPa;制作葉片的合金溫度可達950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸強度為490MPa,940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是:
1. 具有更寬的成分范圍 由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金,可通過調整成分使’含量達60%或更高,從而在高達合金熔點85%的溫度下,合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由于鑄造方法具有的特殊優點,可根據零件的使用需要,設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類:在650~950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時,拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類: 在950~1100℃ 使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
采用霧化高溫合金粉末,經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制造出高溫合金粉末的產品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細小,熱加工性能好,金屬利用率高,成本低,尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金,650℃拉伸強度1500MPa;1034MPa應力下持久壽命大于50小時,是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化(ODS)合金
是采用獨特的機械合金化(MA)工藝,超細的(小于50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散于合金基體中,而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持,具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金:
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用于航空發動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃并保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕?,F已用于制作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa;1100℃,1000小時持久強度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來,對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點,可以使結構件減重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能,展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能,在中溫(小于600℃)有較高強度,成本低,是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業的很多領域,服役的構件材料都處于高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要,根據材料的使用環境,歸類出系列高溫合金。
1、 高溫合金母合金系列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕系列產品
5、 環境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、 特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀表接頭)
7、 玻棉生產用離心器、高溫軸及輔件 8、 鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、 閥門座圈
10、 鑄造“U”形電阻帶
11、 離心鑄管系列
12、 納米材料系列產品
13、 輕比重高溫結構材料
14、 功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)
15、 生物醫學材料系列產品
16、 電子工程用靶材系列產品
17、 動力裝置噴嘴系列產品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
高溫合金是什么材料
鎳基高溫合金指的是以鎳為基體(含量一般大于50%) 在650~1000℃范圍內具有較高強度和良好抗氧化、抗腐蝕能力的高溫合金材料。
鎳基高溫合金系列材料,被廣泛地應用在航空 航天 電力工業 ?石油化工 核能 冶金 海洋船舶 環保 機械 能源 交通汽車 電子等領域。是制造航空航天發動機熱端部件、工業燃氣輪機、能源、交通、石油化工等高溫耐蝕部件的軍、民兩用合金。
進口高溫合金牌號:哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。
純 鎳NI201、NI200等。
變形高溫合金牌號:GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。
鑄造高溫合金牌號:K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。
主要規格:無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、直條、絲材及配套焊材、圓餅、扁鋼、六角棒、大小頭、彎頭、三通、加工件、螺栓螺母、緊固件
高溫合金有哪些牌號?
高溫合金主導產品有:GH2132、GH4169、GH3128、GH4145、GH3030、GH3039、GH4140、GH3600、GH3625,等系列產品。
為了保證高溫合金具有優異的質量水平,必須嚴格控制化學成分,從源頭上提高高溫合金的純凈度,而這些主要取決于熔煉工藝。高溫合金傳統的制備方法有真空感應熔煉加電弧重熔、真空感應熔煉加電渣重熔等雙聯工藝,真空感應加真空電弧加電渣重熔、真空感應加電渣熔煉加真空電弧重熔等三聯工藝,粉末冶金,電子束快速成型技術,電子束自由成型制造技術,激光熔覆成形技術等。雙聯及多聯工藝雖能有效提高合金的治金質量,但能耗較大,且感應熔煉過程中,堝與熔體材料的反應會污染熔池。粉末冶金以及電子束快速成型技術等雖能解決成分偏析問題,但高溫合金粉體材料的制備增加了成本,粉末材料由于較大的比表面積很容易在合金中引入缺陷。電子束精煉是利用高能量密度的電子束轟擊材料的表面使材料熔化并熔煉材料的工藝過"程,該技術被廣泛應用于太陽能級多晶硅的提純,難熔金屬及其合金的精煉,制備高純特殊鋼以及超潔凈鋼、鈦及其合金以及其它金屬材料中。通過調節功率和熔煉速度使熔池保持在較高的溫度,在高溫高真空的環境下熔體充分發生脫氣反應,有利于夾雜等冶金缺陷以及硫、磷等雜質的去除。此外,電子束熔煉過程中使用水冷銅,堝能有效避免坩堝與熔體合金發生反應,進而提高了合金的純凈度。電子束的定向凝固技術在電子束精煉高溫合金的基礎上,實現了大尺寸鑄鍵的制備,可以通過改變水冷銅堝的形狀及尺寸制備出不同尺寸的高溫合金鑄錠,以滿足實際生產的需要,電子束定向凝固技術具備的特點及優勢使其成為制備大尺寸高純高溫合金的有效方法之一。因此,一種采用電子束定向凝固技術精煉鎳基高溫合金的方法亟待研發。
技術特征:1一種電子束定向凝固技術精煉鎳基高溫合金的方法,其特征在于具有如下步驟:S1、鎳基高溫合金的預處理: S11、采用718高溫合金圓棒材作為原材料; S12、將718高溫合金圓棒材切割為試棒,并將試棒一端加工出內螺紋; S13、去掉試棒表面的氧化層; S14、對試棒進行清洗,吹干后待用; S2、電子束精煉及拉錠: S21、清理電子束熔煉爐中的水冷銅,堝和垂直拉錠機構的拉錠端,水冷銅,堝的底部為垂直拉錠
技術總結:本發明公開了一種電子東定向凝固技術精煉鎳基高溫合金的方法,具有如下步驟:S1、鎳基高溫合金的預處理; S2、電子束精煉及拉錠。本發明提高了718高溫合金的純凈度,其中S與P的含量分別低于0.002wt.%與0.01wt.% ;提高了718高溫合金的使用性能,使得718高溫合金具有優異的抗氧化性能與抗電化學腐蝕性能,在1000℃下的拋物線氧化動力學常數為12.62g2/m4.h ,遠低于傳統方式制備的718高溫合金(47.62g2/m4.h) ,經過熱處理后,其析出V相尺寸細小(約為10nm) ,彌散強化效果顯著,使得718高溫合金具有較高的維氏硬度值。
高溫合金冶煉技術領域,具體涉及一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法。
背景技術:氧作為鎳基高溫合金中有害雜質元素,易與親氧的金屬元素形成氧化物夾雜。這些高熔點的氧化物夾雜不僅消耗了一部分合金元素,而且在以后的熔煉或熱處理過程中很難消除并且在鎳基高溫合金服役過程中易成為裂紋的萌生源和裂紋的擴展通道,降低高溫合金的持久、疲勞和蠕變性能。研究表明,當氧含量降低到50ppm以下時,高溫合金的斷裂壽命顯著提高。因此,需要對高溫合金液進行脫氧處理,以降低鎳基高溫合金的氧含量,從而提高高溫合金的性能。而真空感應熔煉作為鎳基高溫合金的第道熔煉工序,對脫氧有著至關重要的作用。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法,用以降低鎳基高溫合金注定中的氧含量。本發明所采用的技術方案是:一種鎳基高溫合金多級脫氧真空感應熔煉方法,具體包括以下步驟。
各個化學元素在:起到什么作用?
1、鋼中加元素(W)鎢:增大力度,硬度和韌性。
2、鋼中加元素(S)硫:少量使用可改善機械加工性。
3、鋼中加元素(Ni)鎳:增強力度,硬度和抗腐蝕能力。
4、鋼中加元素(Cu)銅:增強抗腐蝕能力。增強抗磨損能力。
5、鋼中加元素(Cr)鉻:增強硬度,抗張強度和韌性防磨損和腐蝕。
6、鋼中加元素(V)釩:增大力度,硬度和抗震能力。防止產生顆粒。
7、鋼中加元素(P)磷:增強力度,機械加工性和硬度,濃度過大時易脆裂。
8、鋼中加元素(N)氮:能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性。
9、鋼中加元素(c) 碳:提高刃具抗變形能力和抗張強度增強硬度,提高抗磨損能力。
10、鋼中加元素(B)硼:鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,提高強度。
11、鋼中加元素(Mo)鉬:增強力度,硬度,可淬性和韌性. 改善機械加工性和抗腐蝕能力。
12、鋼中加元素(Xt)?。和料⊥猎厥侵冈刂芷诒碇性有驍禐?7-71的15個鑭系元素。
13、鋼中加元素(Co)鈷:增大硬度和力度,使承受高溫淬火的合金中加強其他元素的某些個體特性。
14、鋼中加元素(Al)鋁:鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細化晶粒,提高沖擊韌性。
15、鋼中加元素(Cu)銅:武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。
16、鋼中加元素(Nb)鈮:鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度,但塑性和韌性有所下降。
17、鋼中加元素(Si)硅:增強延展性、增大抗張強度,從熔化的金屬中以分離氧化和分離汽化作用帶走氧。
18、鋼中加元素(Ti)鈦:鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織致密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。
19、鋼中加元素(Mn)錳:增大可淬性,抗磨損力和抗張強度. 從熔化的金屬中以分離氧化和分離汽化作用帶走氧。大量加入時,增強硬度,但提高脆性。
各系列產品嚴格按執行標準及用戶要求生產,經過嚴格的檢測合格后出廠。產品形狀:絲材,棒材,管材(圓管,矩形管),帶材,板材,粉末等,也可根據客戶的需求定制。
生產設備:真空感應爐、電渣重熔爐、便攜式檢漏儀,真空熱處理爐,連拉機、焊絲層繞機、穿管、磨光、機加工等設備
檢測設備:光譜分析儀、超聲波探傷儀、金相顯微鏡、金屬拉伸試驗機、紅外碳硫分析儀、氧氮氫分析儀、熱膨脹測試儀、各種型號的硬度計。
產品廣泛于用航天航空、船舶、工業閥門、冶金設備、通信電子、石油化工管道、新能源、太陽能、電站脫硫等行業,生產的產品符合ROHS環保要求,公司堅持“以質量求生存,以誠信求發展,以科技求進步,創立隆進品牌”的質量方針,在企業內部嚴格按ISO9001:2015質量管理體系標準加強管理,不斷開發新產品,調整產品結構,增強企業競爭能力。
本公司歷年來始終根據顧客要求,依靠全體員工的不懈努力,精益求精,以優良的產品品質、完善的服務承諾贏得廣大用戶的信賴與好評。
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