高温环境中应用较多的高温合金,可以制造飞机发动机、火箭发动机和燃气轮机的高温热端部件,以及核电站和化工厂等恶劣的环境中。自20世纪70年代以来,高温合金在原子能、能源、交通、石化、冶金矿山、玻璃建材等工业领域得到了广泛的应用[4]。文献综述
1。3 高温合金分类
典型的超耐热合金组织是碳溶于γ-Fe中的固溶体基体,碳化物、金属间化合物等强化相在基体上弥散分布着。高温合金中添加了许多不同元素,主要有铬、钴、铝、钛、镍、钼、钨等。合金元素的作用很大,可以起到稳定奥氏体基体组织,形成强化相,这就使合金的抗氧化和抗腐蚀能力极大的升高了。常用的高温合金有铁基、镍基和钴基3种。
铁基高温合金
铁基高温合金是奥氏体不锈钢发展起来的,含有一定量的铬和镍等元素。它是在较高温度(600~800°C)条件下使用常见的重要材料,具有检查温度、机械性能和良好的热加工塑性,主要是它的合金成分相对简单,合成成本低。主要用于生产航空发动机、工业燃气轮机的涡轮板,也可制成导叶、涡轮叶片、燃烧室等轴承零件等。还有其他很多应用方向,柴油发动机的排气涡轮就是用这种材料制作的。由于它的沉淀强化结构和抗氧化性能不够稳定,耐高温也不够,铁基合金在高温条件下表现很差,即不能在较高温下使用。
镍基高温合金
以镍为基体(含量一般大于50%)、在较高温度范围内具有较强的强度、良好的抗氧化、抗高温腐蚀能力。
高温合金中应用最广泛、强度最高的一类合金就是镍基合金。主要原因是,一种镍基合金可以溶解更多的合金元素,并能在其中能有很好的稳定性;二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'-[Ni(Al,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效强化,且高温强度比铁基高温合金和钴基高温合金更有效;三是镍基合金与铁基高温合金具有更好的抗氧化和抗气体腐蚀性能。镍基合金中含有十几种元素,其中Cr元素最多,它起很大的作用,耐氧化和耐腐蚀是最重要的作用,其他元素主要加强了性能,也是必不可少的。
钴基高温合金
钴基超耐热合金是含钴量40%~65%的奥氏体高温合金,在730~1100℃下,具有一定的高温强度、良好的抗热腐蚀和抗氧化能力。用于制作工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片等。钴基合金的发展应考虑钴的资源。钴是一种重要的资源,世界上很多国家都缺乏钴,因此钴基合金的开发是有限的。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
以钴为基体的合金通常为镍10%〜22%,铬20%〜30%,固溶物和碳化物形成元素如钨,钼,钽和铌,含碳量很高,是一种硬质合金,是超级合金的主要强化阶段。钴基合金的耐热性与固溶强化元素和碳化物形成元素的含量有关。
1。4 定向凝固镍基高温合金
在现有的高温合金中,定向凝固(DS)镍基高温合金具有最佳的高温性能。它具有柱状晶(平行于凝固方向的晶粒取向和(001))或单晶体(无晶界)的DS高温合金,由于高温和应力轴线相垂直的横向晶界的应用高温消除(通常是高温蠕变、热疲劳损伤起源)的高温性能,尤其是高温塑性和热疲劳性能提高因此,DS高温合金广泛应用于先进的气体[14]。
镍基高温合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新[4]。
合金元素对DZ445合金高温氧化行为影响(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_90893.html