⑴ 高溫合金材料特性是什麼
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度。那麼高溫合金材料特是什麼?
高溫合金材料特是什麼
1、耐高溫、耐腐蝕:高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等能主要取決於它的化學組成和組織結構。以GH4169鎳基變形高溫合金為例,可看出GH4169合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析程度與冶金工藝直接相關,GH4169基體為Ni-Gr固溶體,含Ni質量分數在50%以上可以承受1 000℃左右高溫,與美國牌號Inconel718相似,合金由γ基體相、δ相、碳化物和強化相γ'和γ″相組成。GH4169合金的化學元素與基體結構顯示了其強大的力學能,屈服強度與抗拉強度都優於45鋼數倍,塑也要比45鋼好。穩定的晶格結構和大量強化因子構造了其優良的力學能。
2、加工難度高:高溫合金由於其復雜、惡劣的工作環境,其加工表面完整對於其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,並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,高溫合金錶層會產生硬化層、殘余應力、白層、黑層、晶粒變形層等過大的問題。
3、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。
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⑶ GH4169高溫合金是什麼,有什麼用
GH4169 是一種沉澱強化鎳基高溫合金,在-253~650℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠製造各種形狀復雜的零部件,在宇航、核能、石油工業及擠壓模具中,在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。
該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可製成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。
化學成分
該合金的化學成分分為3類:標准成分、優質成分、高純成分,見表1-1。優質成分的在標准成分的基礎上降碳增鈮,從而減少碳化鈮的數量,減少疲勞源和增強強化相的數量,提高抗疲勞的含量,提高材料的純度和綜合性能。
核能應用的GH4169合金,需控制硼的含量(其他元素成分不變),具體含量有工序雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的GH4169合金加以區別,合金牌號為GH4169A。
GH4169成分
⑷ 高溫合金有什麼材料特性
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。
1、耐高溫、耐腐蝕
高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等性能主要取決於它的化學組成和組織結構。以GH4169鎳基變形高溫合金為例,可看出GH4169合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析成都與冶金工藝直接相關,GH4169基體為Ni-Gr固溶體,含Ni質量分數在50%以上可以承受1000℃左右高溫,與美國牌號Inconel718相似,合金由γ基體相、δ相、碳化物和強化相γ'和γ″相組成。GH4169合金的化學元素與基體結構顯示了其強大的力學性能,屈服強度與抗拉強度都優於45鋼數倍,塑性也要比45鋼好。穩定的晶格結構和大量強化因子構造了其優良的力學性能。
2、加工難度高
高溫合金由於其復雜、惡劣的工作環境,其加工表面完整性對於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,並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,高溫合金錶層會產生硬化層、殘余應力、白層、黑層、晶粒變形層等過大的問題。
⑸ 高溫合金材料加工的特點有哪些
對於鎳合金、鈦合金以及鈷合金等高溫合金來說,耐高溫的特性直接提高了加工難度。銅在加工時的重切削力和產生的高溫共同作用下,使刀具產生碎片或變形,進而導致刀具斷裂。
此外,大多數此類合金都會迅速產生加工硬化現象。工件在加工時產生的硬化表面會導致刀具切削刃在切深處產生缺口,並使工件產生不良應力,破壞加工零件的幾何精度。加工鈦合金同樣面臨這些問題。盡管加工鈦合金所需的切削力只比鋼稍微高一點,但由於鈦合金的特殊性能,,使加工它比加工同等硬度的鋼要困難得多主要有以下幾點:
1、鈦合金和其它高溫合金一樣,也容易產生加工硬化;
2、鈦基合金導熱能力很低,使加工時產生的所有熱量幾乎都集中在切削刃上;
3、鈦合金的彈性模量很小,尤其是在重切削力時,使工件容易受刀具偏移和震動的影響;
4、嚴重的是鈦合金比其它高溫合金化學性能都要活潑,這一點使鈦合金工件在加工時很容易與刀具發生化學反應,從而導致工件產生縮孔。
⑹ 特殊鋼材質有哪些
GH135GH2135(GH135)鐵基變形高溫合金
GH2135是Fe-Ni-Cr基沉澱硬化型變形高溫合金,使用溫度在700℃以下。合金加入鋁和鈦等元素形成時效沉澱強化相,加入鉻、鎢和鉬等元素進行固溶強化。合金具有抗低周pi勞性能良好。在700℃以下屈服強度隨溫度升高而增大,熱加工塑性良好等特點。主要產品有枯材、板材、鍛件等。
合金已用於製作兩種航空發動機Ⅰ、Ⅱ級渦lunpan,裝備兩種殲擊機在外場使用。合金板材製成的我國台3000馬力燃氣輪機火焰向,裝在長征1號機床上,通過300多小時的運行考驗。該合金也可製作750℃-850℃工作的熱成形模具,如鍛錘砧子和水壓機豐子或鑲塊砧、熱沖壓模具等。
與同類用途的鎳基合金比較,GH2135合金可節省Ni41%和Cr5.5%。合金經800℃以上長期時效後晶內有針狀σ相析出,晶界有Laves相析出。
元素CCrNiWMoAlTiFeBCeSPSiMn
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ZUI大0.0816.036.02.22.22.82.50.0150.030.020.020.50.4
熱處理制度
熱軋棒材、鍛制棒材:固溶1080℃保溫8小時,空冷,時效處理830℃保溫8小時,空冷+,時效處理700℃保溫16小時,空冷。
鍛件、環件:固溶1140℃保溫4小時,空冷,時效處理830℃保溫8小時,空冷+,時效處理650℃保溫16小時,空冷。
板材:固溶1030℃,空冷,時效處理750℃保溫16小時,空冷
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