高溫合金的介紹

高溫合金是在高溫嚴(yan) 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(ye) 的發展，高溫合金逐漸形成六個(ge) 較為(wei) 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，工作溫度範圍-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(wei) 固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度範圍為(wei) 900～1300℃，最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強度為(wei) 850MPa、屈服強度為(wei) 350MPa；1000℃拉伸強度為(wei) 140MPa、延伸率為(wei) 85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為(wei) 200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於(yu) 製作航空、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(wei) -253～950℃，一般用於(yu) 製作航空、航天發動機的渦輪盤與(yu) 葉片等結構件。製作渦輪盤的合金工作溫度為(wei) -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；製作葉片的合金溫度可達950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強度為(wei) 490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大於(yu) 40小時。
變形高溫合金主要為(wei) 航天、航空、核能、石油民用工業(ye) 提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲(si) 材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或隻能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是：
1. 具有更寬的成分範圍 由於(yu) 可不必兼顧其變形加工性能，合金的設計可以集中考慮優(you) 化其使用性能。如對於(yu) 鎳基高溫合金，可通過調整成分使γ’含量達60%或更高，從(cong) 而在高達合金熔點85%的溫度下，合金仍能保持優(you) 良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由於(yu) 鑄造方法具有的特殊優(you) 點，可根據零件的使用需要，設計、製造出近終形或無餘(yu) 量的具有任意複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(wei) 以下三類：
第一類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的範圍溫度內(nei) 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(wei) 1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應力下的持久壽命為(wei) 200小時。已用於(yu) 製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用複雜結構件等。
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，拉伸強度大於(yu) 700MPa、拉伸塑性大於(yu) 6%；950℃，200小時的持久強度極限大於(yu) 230MPa。這類合金適於(yu) 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 這類合金在此溫度範圍內(nei) 具有優(you) 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於(yu) 100小時。這是國內(nei) 使用溫度最高的渦輪葉片材料，適用於(yu) 製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、複雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應用範圍不斷提高。
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後再經鍛造成型的生產(chan) 工藝製造出高溫合金粉末的產(chan) 品。采用粉末冶金工藝，由於(yu) 粉末顆粒細小，冷卻速度快，從(cong) 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應力下持久壽命大於(yu) 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*的機械合金化(MA)工藝，超細的(小於(yu) 50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散於(yu) 合金基體(ti) 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(you) 良的高溫蠕變性能、*的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業(ye) 化生產(chan) 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、硫腐蝕位。可用於(yu) 航空發動機燃燒室內(nei) 襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃並保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕。現已用於(yu) 製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(wei) 222MPa、屈服強度為(wei) 192MPa；1100℃，1000小時持久強度為(wei) 127MPa，居高溫合金位，可用於(yu) 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係材料的製備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方麵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(you) 異的抗氧化、抗蠕變等優(you) 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（小於(yu) 600℃）有較高強度，成本低，是一種可以部分取代raybet雷电竞的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業(ye) 的很多領域，服役的構件材料都處於(yu) 高溫的腐蝕環境中。為(wei) 滿足市場需要，根據材料的使用環境，歸類出係列高溫合金。
1、 高溫合金母合金係列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲(si) 、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲(si) 、焊絲(si) 、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕係列產(chan) 品
5、 環境耐蝕、硬表麵耐磨高溫合金係列
6、 特種精密鑄造零件（葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀(yi) 表接頭）
7、 玻棉生產(chan) 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、 離心鑄管係列
12、 納米材料係列產(chan) 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、恒彈性合金係列）
15、 生物醫學材料係列產(chan) 品
16、 電子工程用靶材係列產(chan) 品
17、 動力裝置噴嘴係列產(chan) 品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。