Ⅰ 什麼是合金化
提高鋼的強度既簡便又便宜的方法是增加碳含量。然而,這種方法使其他所希望的性能遭到消弱,如成型性,焊接性,韌性和其他一些性能。幾個性能都重要的情況下的幾種應用,碳含量必須保持在低水平。在低碳鋼中為了獲得高強度並同時保持高水平的綜合性能最經濟的方法是應用微合金化技術。
為什麼要高強度
應用高強度鋼可以降低板厚度從而在許多應用中降低重量。在汽車工業,車體減輕可以節省燃油從而保護環境(減少排氣量)。在造船工業,船體減輕可以裝載更多的貨物。圖3顯示的是管道在管線結構中的應用。對於一個18m長,外徑1000mm的管道,當用高強度鋼X70代替低強度鋼時其重量可以從14t降低到6t。另一個重要的例子是民用建築,如圖4所示,的建築形式,用460MPa的高強度鋼代替低強度鋼(235MPa)可以節省材料40%,重量降低超過50%,焊接材料可以節約超過70%。
微合金化的效果
圖5表明了主要微合金化元素Nb,V和Ti對提高強度和韌性的作用以及其強化機理。這三個元素均是通過細化晶粒和沉澱強化提高強度,但每種機理強化程度不同。Nb具有最強的晶粒細化強化效果,而V具有最強的沉澱強化效果,Ti介於上述兩者之間。如圖6所示,晶粒細化是唯一的能夠同時提高韌性的強化機理。因此,當同時需要高強度和高韌性綜合性能時就需要添加鈮,譬如管線鋼和結構鋼。在圖5中還可以反映出鈮是經濟有效的。如要使低碳鋼的屈服強度提高100MPa,需要添加0.02%的鈮,而釩則需要添加兩倍的量。
鈮的晶粒細化引起的強烈效果與其在軋制時通過固溶,特別是碳氮化鈮析出延遲奧氏體再結晶有關系。圖7顯示了分別含Nb,V,Ti鋼的效果。鈮阻止在軋制最後階段奧氏體的再結晶,促進了扁平晶粒的變形,從而導致非常細的鐵素體晶粒。
鈮的另一個重要影響是在中低碳鋼中降低轉變溫度促使貝氏體組織的形成,這一研究已經比較多了,如圖8所示。降低轉變溫度是由於在軋制過程中仍有一部分鈮留在固溶體中而沒有發生沉澱反應。這一效果在同時加入Nb和Mo或同時加入Nb和B時由於協同作用而加強,如圖所示。其中一個實際例子是X80管線鋼,鐵素體-低珠光體組織在得到韌性要求的同時卻達不到強度級別。
微合金化不僅僅對軋制產品有作用。V可以在熱處理級別鋼種提高強度,而鈮可以細化晶粒。如圖9所示,在正常熱處理之後,鈮明顯的細化了晶粒。
為了得到所希望的高水平性能,在煉鋼時很好的控制雜質含量如S、N、P等也是非常重要的,特別是對需要高韌性的板材產品。圖10表明了S是如何影響沖擊性能的。為了把S含量控制在低的水平,應用硫化物形狀控制(通常用鈣處理)對於避免生成對橫向韌性有損害的延長硫化鎂是非常重要的。
如圖11所示,氮對熱影響區的韌性的損害是非常大的,因此低氮是值得提倡的。這一損害可以用鈦固定游離的氮以降低其影響。氮化鈦在高溫時非常穩定,因此它可以阻止晶粒的增長。圖12顯示了鈦固氮處理提高熱影響區韌性的益處。然而用鈦需要很好的控制手段。加入到鋼中的鈦的量要以固定氮所需要的量為上限。如果多加了鈦將促使形成碳化鈦,這樣對熱影響區的韌性有損害,如圖13所示。氮對焊接金屬的韌性也是有影響的,如圖14。
板材產品的微合金化
板材產品方面的技術進展可以作如下描述:
50年代後期: Nb的引入
60年代: 控制軋制的試驗探索
70年代: 全面實行微合金化和控制軋制
80年代: 實行加速冷卻
90年代: 實行直接淬火
圖15表示的是微合金化元素Nb、V和Ti在不同的冷卻工藝下在板材中的強化效果,Nb的提高強韌性的效果尤為突出。
微合金化板材有著非常廣泛的應用,如管線鋼,造船鋼,海洋平台,民用建築(橋梁、高架橋,建築)以及其它領域。
如表1所示,管線鋼產品的發展,表明雖然碳的含量在不斷降低,但其強度卻在增加,這一原因前面已經說明。提高到X80級的產品已經進行商業生產,一些鋼鐵公司已經開發了X100級別。提高抗氫致裂紋需要更嚴格的煉鋼工藝並需要非常低的碳和硫含量,如表2所列的工業產品。
最後,表3對幾種管線鋼進行了總結,包括熱軋和爐卷產品。在表中我們可以注意到一些鋼中的含鈮量高於正常情況的含鈮量,在0.07~0.09%之間。這些鋼最近幾年在北美已經進行商業生產。高鈮含量可以把奧氏體再結晶延遲到更高的溫度(如圖7所示),這使控軋工藝更加寬松,如高的終軋溫度,這對有功率限制的鋼板軋機是有益的。而且,這些超低碳高Nb鋼具有非常好的韌性特性。
對於海洋平台和造船業來講,自70年代以來的趨勢是降低含碳量,特別是在高焊接工作量並需要提高焊接性能的情況下。表4顯示的是分別通過正常的熱處理和加速冷卻工藝生產的335MPa級的典型的化學成分。
在民用建築方面,圖16表明了在瑞典現代橋梁應用的高強度微合金化鋼。用高強度鋼,屈服強度460MPa級,熱機械工藝(TMCP)可以降低重量15,000t,降低費用2500萬美元。表5顯示的是50mm厚結構板材產品典型的化學成分,工藝分別為正常情況(N),控軋(TM),淬火和回火(QT),熱機械工藝(TMCP)和直接淬火(DQ)。最近幾年,安全防火變得越來越重要。如圖17所示,防火結構鋼已經發展起來,該鋼添加Nb和Mo以提高高溫強度。
汽車工業用熱軋和冷軋薄鋼板
在70年代初第一次石油危機之後,微合金化熱軋和冷軋薄鋼板在汽車工業獲得了廣泛應用。用高強度鋼代替低強度鋼過去是現在依然是降低汽車車重的有效方法,以節省燃料。安全方面的需要也激發了高強度鋼的應用。
熱軋薄鋼板
熱軋低合金高強度鋼(HSLA)薄鋼板主要用於卡車的底盤部分,也用於大客車的車輪,輪轂等部件。傳統的屈服強度水平在350MPa到550MPa之間,具有鐵素體加少量珠光體組織。表6列出了一些典型的化學成分。過去,這些鋼也用Ti作為主要微合金化元素來生產,尤其是在過去鋼的含硫水平比較高。加入鈦的另外一個主要作用是控制硫化物的形狀。但是由於其碳化物形成的動力學原因,軋制工藝十分復雜,大部分情況下是不允許的,以避免出現典型的最終產品性能大范圍的分散,圖18。在鐵素體-少量珠光體鋼中,當薄板的厚度方向需要使用兩種微合金化元素來獲得更高的強度時,Nb和V的結合將使性能分散范圍小些。以上考慮涉及到Ti的碳化物沉澱強化作用。如果只用來固定N,則Ti很有效。在含Nb鋼中,強度進一步提高,因為更多的Nb將使鑄造性能也得到改善。
最近,開發出690MPa級卡車大梁用鋼,它利用了在由熱帶軋機直接軋出的貝氏體鋼中所有的強化機理,圖19。表7列出了兩種歐洲產品的合金設計。
鐵素體-貝氏體鋼,含10~30%的貝氏體,用於車輪、輪轂和底盤,它比鐵素體-珠光體鋼具有更優越的凸緣壓邊延伸性能。與鐵素體-馬氏體——雙相鋼相反,當焊接的輪轂輪箍被拉伸時,使用這種鋼不會出現局部頸縮。如圖20所示,當合金設計、軋制參數——卷取溫度——得到控制從而第二相主要為貝氏體相時,就可達到強度和成型性的最優配合。
冷軋薄鋼板
傳統的微合金高強度冷軋薄板用鋼在汽車工業已使用了25年,但部分汽車零件不需要高的成型性。圖21顯示了罩式退火鋼板的典型化學成分。傳統的微合金鋼也可在連續退火線上生產,此時,對於給定的鋼種,可以獲得更高的強度。例如,如圖22所示的用於汽車側擋板的雙相鋼。
更復雜形狀的產品——汽車車體(integrated
panels)的開發以及傳統鋼達不到罩式退火同樣的成型性而引入連續退火生產薄鋼板,需要開發一種新的類型鋼,即無間隙鋼——超低碳IF鋼。
無間隙鋼添加Ti、Nb或Ti+Nb生成無間隙原子。尤其在鍍鋅產品中,TiNb無間隙鋼可獲得最優配合的機械性能以及更好的表面質量,如圖23、24、25、26、27、28所示。僅添加Ti的無間隙鋼易於產生表面缺陷。
匹茲堡大學的最新研究工作已經表明,當鈮在鐵素體晶界溶解時,它能起到重要的作用。晶界處溶解的鈮改善冷加工脆性,並能降低鍍鋅產品的粉化趨勢。
用於鍛造的微合金鋼
微合金化技術在鍛造汽車零件鋼中的應用允許除掉傳統的淬回火熱處理生產汽車零件,從而顯著節省生產成本。表8列出了一些在市場上出現的鋼種。
現已生產了僅含微合金元素V、僅含Nb以及Nb、V復合微合金鋼。研究表明,復合添加Nb和V對提高強度比單獨添加這兩種微合金元素中的任何一種更有效。Nb提高了V的析出潛能。
在這種產品上,最新成果包括有直接淬火(馬氏體)或空冷獲得的低碳馬氏體+貝氏體或貝氏體鋼,它們表現出韌性得到改善。表9給出了一個例子。
高強度緊固件與懸掛彈簧
傳統的冷鍛高強度緊固件用鋼為中碳鋼,由淬回火得到最終產品所需的性能。用低碳微合金鋼替代中碳鋼,不需要熱處理就能得到最終所需的機械性能,並且消除了在收線過程中的中間球化處理。表10給出了8.8級鋼(鐵素體—珠光體)與10.9級鋼(鐵素體—貝氏體)的化學成分。
懸掛彈簧是另一種使用微合金化技術而達到減重的產品。北美生產出熱處理後抗拉強度為2000MPa級、HRc為53-55的鋼。化學成分與機械性能在表11中列出。
滲碳鋼
在滲碳處理鋼中,尤其在溫鍛條件下,晶粒非正常長大較為普遍。這些鋼中加入鈮抑制晶粒非正常長大,這項技術已在日本使用多年,最近在北美也取得應用。微合金元素添加到這些鋼中而帶來的另一個好處是通過更高的加熱溫度而有可能減少滲碳時間。鈮的加入抑制晶粒長大,因而使在更高溫度滲碳成為可能。
結構用型鋼
在結構用型鋼技術上的最新主要進展是僅使用一種化學成分就可滿足幾種技術條件的含鈮結構型鋼/橫梁鋼已工業化。這種由Chaparral鋼鐵公司開發的「多級別」鋼,典型的成分僅含0.01-0.02%Nb(目標為0.015%),這足夠將ASTM
A36的屈服強度提高到345MPa以上而抗拉強度限制在550MPa以下,從而既能滿足ASTM A36又能滿足 ASTM
A572-50的技術條件。鈮是選擇性添加微量元素,因為為了滿足50級鋼的最低屈服強度要求,可能要多添加一些V,為0.02-0.03%(與0.015%Nb相比),這會提高結構型鋼的抗拉強度,使它接近或超過550MPa,而當滿足A572-50的技術要求時,又超過了A36所允許的要求。其它ASTM鋼的技術要求可由A572-42、A572-50、A529-42、A5290-50、A709-36與A709-50等多級別鋼滿足。
鋼筋
該產品用於大型混凝土結構以提高抗拉能力。大直徑高強度級別鋼筋添加了V和Nb。一些現代軋鋼廠採用水冷技術取代微合金化提高強度。圖29為V和Nb在焊接用鋼筋中的強化效果。
世界微合金化鋼的發展
世界微合金化鋼的發展可由Nb的總消耗量來描述,因為Nb是一種主要微合金化元素,並且75%的Nb用於微合金化鋼,見圖30。70年代Nb的消耗量急劇上升。當時控軋工藝在全世界范圍內被採用,同時汽車工業使用量也在增加。80年代是穩定期,但微合金化鋼產量繼續增加。Nb消耗量的穩定是因為鋼鐵廠效率的提高,如連鑄設備的安裝、加速冷卻,對給定量的最終產品,這可節省原材料。然而在Nb消耗量達到飽和點後,在90年代Nb的需求又顯著增加。這是受許多重要的鋼鐵公司產品結構調整的影響,他們的品種集中在附加值產品,包括微合金化鋼。圖31很好的顯示出在歐洲微合金化鋼增加情況。從圖中明顯看出,在該地區,與粗鋼相比,FeNb的消耗量顯著增加。在歐洲,每噸鋼中的FeNb為60g。
除了微合金鋼產量增加外,Nb使用領域也在增加。如圖32所示,在70年代中期,Nb主要用在管線鋼產品。為開發該產品中而發展起來的微合金化技術在隨後的時間里被應用在其他領域,如該圖所示的2000年情況。
結論
微合金化技術是一條生產高強度和其它所需性能的高質量產品的經濟有效途徑。
世界范圍內的微合金化鋼的產量不斷增加。新的鋼種已開發出來,並應用在許多領域,保持著鋼在材料領域的良好競爭能力。
Ⅱ 什麼是合金鋼
所謂合金鋼就是在鋼中再加入鉻、鎳、鎢、鈦和釩等化學元素,這樣可以使鋼材增加某一特殊性能。常用的合金鋼有合金結構鋼、彈簧鋼、高速工具鋼、滾珠軸承鋼、不銹鋼等。例如,高壓容器要用合金結構鋼製造;不銹鋼韌性好、耐腐蝕,主要用於化工設備。
預計到本世紀末,工業材料雖然仍以鋼鐵為主,但是可能有一部分會被高分子合成材料所代替。與此同時,鋼材在性能上也會有很大提高,除了鋼材合金以外,還可將通過精煉技術、控制結晶技術、控制軋制技術,表面處理技術和熱處理技術的綜合應用來提高鋼材性能,強度一般可望比現在提高1~2倍。各種復合鋼材、預硬化鋼材、異型斷面鋼材,彩色不銹鋼將被大量採用;成百上千種性能近似的鋼材由幾種甚至幾千種鋼號所代替;各種各樣的鋼材產品將更規范化、系列化,各國通用的鋼材牌號也將取得一致;鋼材的利用率將由現在的50%左右提高到80%,使用會更加合理。
Ⅲ 什麼是鈧合金
鋁鈧合金是一種高性能鋁合金,鋁合金的高性能化有幾種途徑,其中微合金化強韌化是近20年來高性能鋁合金研究的前沿領域。所謂微合金化強韌化通常是指將質量百分數小於0.5%的微量元素添加或者復合添加到鋁合金中藉以大幅度提高合金強度和韌性的一種技術。 鈧作為一種過渡族元素以及稀土元素加到鋁及鋁合金中,不僅能夠顯著細化鑄態合金晶粒、提高再結晶溫度從而提高鋁合金的強度和韌性,而且能顯著改善鋁合金的可焊性、耐熱性、抗蝕性、熱穩定性和抗中子輻照損傷的作用。因此,鋁鈧合金被認為是新一代航天航空、艦船、兵器用高性能鋁合金結構材料。
Ⅳ 高溫合金有什麼主要應用領域
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
成分和性能
鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉澱強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
Ⅳ 有人了解電工合金行業嗎
電工合金行業近年來獲得良好發展,隨著PTC陶瓷材料科技創新工作的屢見成效,特別是因其迅猛的發展勢頭,使業界的關注程度日益升溫。最新市場調查資料顯示,未來幾年,PTC陶瓷產品需求量將以每年27%的速度增長,這一良好的潛在市場,為行業快速發展提供了難得的機遇和條件。為使這一新材料研發工作不斷完善,盡快改變部分產品質量不過關的現狀,已成為電工合金行業的當務之急。
新軍有好前景
作為電工合金行業中一種新型的電子材料,一種研究開發及推廣應用價值極大的高新技術產品。PTC陶瓷以其溫敏、直控、節能、無明火和安全等優點,以及其特有的熱敏、限流、延時等自動「開關」功能,已在電子通訊、家用電器等領域得到廣泛應用。今後幾年,我國PTC陶瓷產品需求量將以每年27%的速度增長,應用於電子通訊、家電等領域高檔產品市場潛力尤為巨大,特別是在汽車工業上的應用,將會成為較大的潛在市場。
有關專家認為,PTC陶瓷材料今後的市場規模,一方面是隨著消費類產品的發展與產量的增長,將繼續得到同步的增長;另一方面,是隨著PTC陶瓷材料在投資類和其它各個領域(包括軍用、宇航用電子產品)內的推廣應用,也將促進其市場規模的進一步增長。
目前,我國PTC陶瓷材料的應用,除用作電路的溫補元件和彩電的消磁元件外,近年來,作為自控溫發熱體,在家電產品上得到大量應用和推廣。有關統計數據表明,PTC陶瓷材料應用在家電產品中現已開發的產品有暖風機、電熱盤、電熱咖啡器、電烙鐵、電熨斗、冰箱啟動器等多類產品。另外,用於我國研製汽車用PTC過電流保護器,有效地防止了PTC材料在高溫下因電阻率突然下降而引起的熱擊穿和失效,提高了材料的耐電壓強度,大大改善了國產汽車的整體性能。
近年來,電工合金行業對PTC陶瓷材料的研究取得了重大突破,PTC陶瓷材料的理論日趨成熟,應用范圍不斷擴大。隨著彩電工業和家電工業的迅速發展,我國高等院校、科研機構形成了對PTC陶瓷材料的研究熱潮,並且PTC陶瓷材料的生產得到較大的發展。
難題有待破解
從PTC陶瓷材料今後的市場需要和日益擴大的應用領域來看,對其性能的要求越來越高,然而產品檔次較低,部分產品質量尚未完全過關的現狀,深為業內人士所擔憂。
專家指出,目前,部分生產廠家,僅限於生產PTC發熱體為主,產品檔次較低,且部分產品的質量尚未完全過關,與國外相比,還存在著很大差距,主要表現在:產品品種規格少,種類不齊全,未形成系列化;生產手段落後,不少廠家仍處於手工作業,自動化生產程度低,不能形成規模生產,產品一致性和成品率低,質量不穩定,價格高,缺乏市場競爭力;原材料質量未過關,對生產廠家的質量與產品重復性均有較大的影響,尚未建立專業化的PTC原料供應廠;測試手段不健全,對材料與產品性能測試不完善,在研製生產中遇到質量問題,缺乏科學分析手段,出現的問題不能及時得到解決;推廣應用不夠,產品檔次低,應用面窄,高檔次產品質量尚未過關。
Ⅵ 什麼是高溫合金
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
成分和性能
鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉澱強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
鎳基高溫合金按強化方式有固溶強化型合金和沉澱強化型合金。
固溶強化型合金
具有一定的高溫強度,良好的抗yang化,抗熱腐蝕,抗冷、熱疲勞性能,並有良好的塑性和焊接性等,可用於製造工作溫度較高、承受應力不大(每平方毫米幾公斤力)的部件,如燃氣輪機的燃燒室
沉澱強化型合金
通常綜合採用固溶強化、沉澱強化和晶界強化三種強化方式,因而具有良好的高溫蠕變強度、抗pi勞性能、抗yang化和抗熱腐蝕性能,可用於製作高溫下承受應力較高(每平方毫米十幾公斤力以上的部件,如燃氣輪機的渦輪葉片等。
Ⅶ 什麼是鈦合金
鈦合金
p
概念定義: 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍: 鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。
(一) 發展過程
50年代初~70年代初
需求動力: 為滿足航空工業對材料的需求,鈦合金受到重視並得以發展,技術基礎主要是冶金學和工藝學。
主要特點: 該階段的特點是從材料的探索研究逐步轉向應用。主要材料有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等,主要用於航空發動機、航天用壓力容器、發動機殼體等。
典型成果和產品:典型材料:Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn
70年代~90年代
需求動力: 鈦合金應用領域的擴大,使鈦工業得到迅速發展,新工藝和新技術推動鈦合金成形工藝的發展。
主要特點: 該階段的特點:(1)鈦在航空航天工業應用量不斷增加,在其它行業如海洋工程、化工、電力、冶金、醫療等方面的應用也日趨增多,成為第三金屬。(2)新型鈦合金不斷問世,如高強鈦合金、耐熱鈦合金等。(3)採用新工藝技術如超塑成形、快速凝固技術和等溫鍛造等。(4)為擴大應用而重視降低成本問題。
典型成果和產品:典型材料: Ti-1100, Ti-1023, IMI834, Timetal62S, SP-700等
(二) 現有水平及發展趨勢
鈦合金是航空航天工業應用較廣的一種金屬材料,按用途可分為結構鈦合金和高溫鈦合金(使用溫度>400℃)。
結構鈦合金以Ti-6Al-4V為代表,該合金已廣泛用於飛機、導彈上,並已由次承力結構件轉為主結構件。為適應更高強度和韌性的要求(如強度提高至1275~1373MPa,比強度提高至29~33,彈性模量提高至196GPa),近年研製了許多新型鈦合金,如美國的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al;Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(β-C),Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-0.23Si,Ti-4.5Al-1.5Cr;英國的Ti-4Al-4Mo-2Sn-0.5Si(IMI500)、日本的SPF00、CR800、SP700和前蘇聯的BT22等。其中Ti-15-333鑄件和β-C可取代沉澱硬化不銹鋼和鎳基合金,Ti-6-22-22在美國先進戰術戰斗機(ATF)的樣機F-22A中的用量佔22%(重量)。日本的SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe),不僅強度高,而且在755℃達超塑性,延伸率可達2000%,成形性好,加工成本低,可取代Ti-6Al-4V,已用於航天構件。
高溫鈦合金近年來取得一定進展,在該領域中,美國和英國占據優勢。但兩國採用的開發方法和側重點則截然不同。英國採用的是以α相固溶強化為提高蠕變強度的必要手段而無需β相共存的方法,側重於研究近α型合金,即開發以提高蠕變強度為主的Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si(使用溫度400℃)、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI679,使用溫度450℃)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)合金和以改善疲勞強度為主的Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(IMI829)和Ti-5.5Al-4.5Sn-4Zr-0.4Mo-0.8Nb-0.4Si(IMI834)。
美國則採用通過犧牲疲勞強度來提高蠕變強度的方法,側重研究鉬含量較高的合金,如Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(6242,使用溫度470℃)、6242S(使用溫度500℃)合金。隨後,又研究開發了Ti-6Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si合金(Ti-1100),其使用溫度提高到600℃。
最近美國又研製了Timetal21S(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)(又稱β21S),使用溫度704℃,可用於製造高溫導管及壓力管,被優選為美國國家空天飛機(NASP)機體用金屬基復合材料的基體材料。目前,這些新型高溫鈦合金均尚未進入實用化階段。
目前高強度鈦合金超塑性成形技術發展很快,其發展趨勢是氣壓成形等溫鍛造和真空成形法。
美國在鈦合金的研製和應用方面,一直處於領先水平,據統計在美國的航空工業中,鈦的消費比例為70%,美國在鈦合金的成形方面,主要採用了超塑性條件下的等溫鍛造和板材成形。為降低成本,擴大應用,美國推出新牌號的合金,如Timetal62S(Ti-6Al-2Fe-0.1Si),以鐵代釩在成本上優於Ti-6Al-V,而且性能與之相當。
前蘇聯鈦工業已有35年以上的歷史,它的發展過程平穩,沒有大的起伏。生產了大量的與Ti-6Al-4V及Ti-5Al-2.5Sn類似的合金以及一系列高溫高強合金,並研究了特種耐蝕鈦合金,如4200、4210、4207等,在航天工業中,前蘇聯廣泛採用超塑性條件下鈦合金的氣壓成形工藝。
英國在耐熱鈦合金的研究和應用方面同美國各占優勢,但其側重研究近α型合金,即大力開發以提高蠕變強度為重點的合金,如Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI879)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)等,其中IMI685在歐洲已獲得廣泛應用。
近年來,日本在鈦合金的研究方面也取得了較大進展,如為降低成本開發了SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)合金,該合金的成形性能優於Ti-6Al-4V。日本採用低應變率的超塑性真空成形工藝。
(三) 主要研究機構
美國鈦金屬公司(American Titanium Metal Company),主攻技術及工程:鈦合金
蘇聯全蘇輕合金研究所(ВИЛС),主攻技術及工程:主攻技術: 鈦合金
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鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用范圍,並有各自的代號,以供使用者選用。
鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。
Ⅷ 鎳基合金的市場分析
鎳基合金指的是以鎳為基體(含量一般大於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 石油 化工 核能 冶金海洋船舶 環保 機械 電子等領域。不同的部件選材不同,關於原材料介紹部分歡迎上海勃西曼特鋼集團咨詢了解。
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。
耐蝕合金牌號:NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。
特種不銹鋼牌號:2205、2507、2520、317L、310S、904L、254smo、253ma、316lmod、725ln尿素鋼、AL-6XN、1.4529、Nitronic50、Nitronic60等。
精密合金牌號:1J22、1j31、1j34、1j36、1j38、1j46、1J50、1J79、1j85、2j04、2j07 、2j09、 2j10 、2j11、 2j12、2J85、3j01、3j21、3j33、3j53、4j9、4j28、4J29、4J32、4j33、4j34、4J36/Invar、4j39、4j40、4J42、4j50、4j52、5j11、5j16、6j20、6J22、6j23、6J40康銅、Hiperco27、Hiperco50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
篇幅有限,如需更多更詳細介紹,歡迎咨詢了解。
Ⅸ 625合金是什麼材料
inconel625是鎳基合金材料,耐高溫耐腐蝕。
Inconel625特性:
Incone l625是以鉬鈮為主要強化元素的固溶強化型鎳基變形高溫合金,具有優良的耐腐蝕和高氧化性能,從低溫到980℃均具有良好的拉伸性能和疲勞性能,並且耐鹽霧氣氛下的應力腐蝕。可廣泛用於製造航空發動機零部件、宇航結構部件和化工設備。
Inconel625相近牌號:
NS336 GH3625 GH625(中國)、 NC22DNb(法國)、W.Nr.2.4856(德國)
Inconel625 金相組織結構:
該合金在固溶狀態的組織為奧氏體基體和少量的TiN、NbC、和M6C相,經650~900℃長期時效後,所析出的相為γ'、δ、M23C6和M6C。
Inconel625工藝性能與要求:
1、該合金具有良好的冷、熱成形性能,鋼錠鍛造加熱溫度1120℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
3、合金的焊接性能良好,可在保護氣氛下用鎢極或本合金作添料進行氬弧焊接,也可用釺焊連接及電阻縫焊。
4、表面處理工藝:除去合金錶面氧化皮時先鹼洗,再在硝酸、氫氟酸-水溶液中酸洗。
5、合金冷加工時當加工量大於15%時,熱加工後要進行退火處理。
Inconel625應用領域:
含氯化物的有機化學流程工藝的部件,尤其是在使用酸性氯化物催化劑的場合;
用於製造紙漿和造紙工業的蒸煮器和漂白池;
煙氣脫硫系統中的吸收塔、再加熱器、煙氣進口擋板、風扇(潮濕)、攪拌器、導流板以及煙道等;
用於製造應用於酸性氣體環境的設備和部件;
乙酸和乙酐反應發生器;
硫酸冷凝器等。
Inconel625焊接:
Inconel625合金的焊接用AWS A5.14焊絲ERNiCrMo-3或AWS A5.11焊條ENiCrMo-3
Inconel625 主要規格:
Inconel625無縫管、Inconel625鋼板、Inconel625圓鋼、Inconel625鍛件、Inconel625法蘭、Inconel625圓環、Inconel625焊管、Inconel625鋼帶、Inconel625直條、Inconel625絲材及配套焊材、Inconel625圓餅、Inconel625扁鋼、Inconel625六角棒、Inconel625大小頭、Inconel625彎頭、Inconel625三通、Inconel625加工件、Inconel625螺栓螺母、Inconel625緊固件
Ⅹ 什麼是微合金化技術
1)產細化晶粒用增加冷度、變質處理、振攪拌、熱處理
2)細晶粒金屬具較高強度韌性所要細化晶粒
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