傳統(tǒng)的劃分高溫合金材料可以根據(jù)以下3 種方式來進(jìn)行: 按基體元素種類、合金強(qiáng)化類型、材料成型方式來進(jìn)行劃分。
1、按基體元素種類
⑴鐵基高溫合金
鐵基高溫合金又可稱作耐熱合金鋼。 它的基體是Fe 元素,加入少量的Ni、Cr 等合金元素,耐熱合金鋼按其正火要求可分為馬氏體、奧氏體、珠光體、鐵素體耐熱鋼等。
⑵鎳基高溫合金
鎳基高溫合金的含鎳量在一半以上,適用于1 000℃以上的工作條件,采用固溶、時(shí)效的加工過程,可以使抗蠕變性能和抗壓抗屈服強(qiáng)度大幅。目前就高溫環(huán)境使用的高溫合金來分析,使用鎳基高溫合金的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鐵基和鈷基高溫合金用處。同時(shí)鎳基高溫合金也是我國產(chǎn)量、使用量的一種高溫合金. 很多渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片及燃燒室,甚至渦輪增壓器也使用鎳基合金作為制備材料。半個(gè)多世紀(jì)以來,航空發(fā)動(dòng)機(jī)所應(yīng)用的高溫材料承受高溫能力從20 世紀(jì)40 年代末的750℃提高到90 年代末的1 200℃應(yīng)該說,這一巨大也促使鑄造工藝加工及表面涂層等方面快速發(fā)展。
⑶鈷基高溫合金
鈷基高溫合金是以鈷為基體,鈷含量大約占60%,同時(shí)需要加入Cr、Ni 等元素來高溫合金的耐熱性能,雖然這種高溫合金耐熱性能較好,但由于各個(gè)鈷資源產(chǎn)量比較少,加工比較困難,因此用量不多。通常用于高溫條件( 600 ~ 1 000℃) 和較長時(shí)間受極限復(fù)雜應(yīng)力高溫零部件,例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作葉片、渦 、燃燒室熱端部件和航天發(fā)動(dòng)機(jī)等。為了獲得更優(yōu)良的耐熱性能,一般條件下要在制備時(shí)添加元素如W、MO、Ti、Al、Co,以保證其優(yōu)越的抗熱抗疲勞性。
2、合金強(qiáng)化類型
根據(jù)合金強(qiáng)化類型,高溫合金可以分為固溶強(qiáng)化型高溫合金和時(shí)效沉淀強(qiáng)化合金。
⑴固溶強(qiáng)化型
所謂固溶強(qiáng)化型即添加一些合金元素到鐵、鎳或鈷基高溫合金中,形成單相奧氏體組織,溶質(zhì)原子使固溶體基體點(diǎn)陣發(fā)生畸變,使固溶體中滑移阻力增加而強(qiáng)化。有些溶質(zhì)原子可以降低合金系的層錯(cuò)能,提高位錯(cuò)分解的傾向,導(dǎo)致交滑移難于進(jìn)行,合金被強(qiáng)化,達(dá)到高溫合金強(qiáng)化的目的。
⑵時(shí)效沉淀強(qiáng)化
所謂時(shí)效沉淀強(qiáng)化即合金工件經(jīng)固溶處理,冷塑性變形后,在較高的溫度放置或室溫保持其性能的一種熱處理工藝。例如:GH4169 合金,在650℃的屈服強(qiáng)度達(dá)1 000 MPa,制作葉片的合金溫度可達(dá)950℃。
采用霧化高溫合金粉末,經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經(jīng)鍛造成型的生產(chǎn)工藝制造出高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝,由于粉末顆粒細(xì)小,冷卻速度快,從而成分均勻,無宏觀偏析,而且晶粒細(xì)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(qiáng)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(qiáng)度1500MPa;1034MPa應(yīng)力下持久壽命大于50小時(shí),是當(dāng)前在650℃工作條件下強(qiáng)度水平ZUI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(yīng)力水平較高的發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求,是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)渦 、壓氣機(jī)盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金
是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)工藝,超細(xì)的(小于50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)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(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持,具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的主要有三種ODS合金:
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1350℃,居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1250℃并保持相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度、耐中堿玻璃腐蝕?,F(xiàn)已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向器蓖齒環(huán)和導(dǎo)向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強(qiáng)度為222MPa、屈服強(qiáng)度為192MPa;1100℃,1000小時(shí)持久強(qiáng)度為127MPa,居高溫合金之首位,可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
秉爭實(shí)業(yè)(湛江市分公司)一家專業(yè)生產(chǎn) 精密合金的廠家,我廠始終秉承“以品質(zhì)為基礎(chǔ),以服務(wù)為宗旨”,力求給廣大客戶提供z u iz u i優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,z u i的服務(wù),自創(chuàng)建以來贏得了客戶的一致好評(píng)和業(yè)內(nèi)的高度贊揚(yáng)。公司擁有專業(yè)的設(shè)計(jì)制作團(tuán)隊(duì)、高標(biāo)準(zhǔn)的精良設(shè)備,公司擁有自己的生產(chǎn)廠房,能批量設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種 精密合金等產(chǎn)品。公司制作材料的應(yīng)用,技術(shù)的開發(fā),質(zhì)量的檢驗(yàn)和制作工藝上都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)細(xì)節(jié)都力求完美精益求精。
不銹鋼特性:與 304 鋼相比,Cr 和 Ni 含量較低,冷加工時(shí)抗拉強(qiáng)度和硬度增高。無磁性,但冷加工后有磁性。
不銹鋼用途:列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)等。
不銹鋼牌號(hào):301L
不銹鋼特性:在 301 鋼基礎(chǔ)上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蝕性;通過添加N元素來彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足,保證鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:鐵道車輛構(gòu)架及外部裝飾材料。
不銹鋼牌號(hào):303
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了S,切削性能好,防腐性能沒有304好。
不銹鋼用途:要求易切削和表面光潔度高的場合,尤其適宜自動(dòng)車床使用,可加工成螺栓和螺母等。
不銹鋼牌號(hào):303Cu
不銹鋼特性:在303的基礎(chǔ)上加了Cu,切削性與成形性優(yōu)于303。
不銹鋼用途:與303相同。自動(dòng)車床使用,要求切削性與表面光潔度的場合。
不銹鋼牌號(hào):304
不銹鋼特性:不銹鋼中普遍的鋼種。具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。
不銹鋼用途:用途非常廣泛,家庭用品,汽車配件,醫(yī)療器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件等。
不銹鋼牌號(hào):304L
不銹鋼特性:作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
不銹鋼用途:需要高耐粒界腐蝕性的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)設(shè)備、建筑材料、耐熱部件及不易熱處理的部件。
不銹鋼牌號(hào):304Cu
不銹鋼特性:304的基礎(chǔ)上添加了Cu,提高了抗菌性及成型性,有利于需要衛(wèi)生觀念的環(huán)境及深加工產(chǎn)品。
不銹鋼用途:保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機(jī)器。
不銹鋼牌號(hào):304H
不銹鋼特性:在304鋼的基礎(chǔ)上,提高含碳量,冷軋加工時(shí)強(qiáng)度有所提高。
不銹鋼用途:多用于線材。釣魚鉤等。
不銹鋼牌號(hào):304N
不銹鋼特性:在304的基礎(chǔ)上加了N,提高了鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:適用于對(duì)冷成型性要求高的場合,如泵軸、船軸等。
不銹鋼牌號(hào):316
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了Mo,耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
不銹鋼用途:海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母等。
不銹鋼牌號(hào):316L
不銹鋼特性:作為 316 鋼種的低 C 版本,除與 316 鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
不銹鋼用途:316鋼的用途中,對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。