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高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為(wei) 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;並具有較高的高溫強度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為(wei) 單一奧氏體(ti) 組織,在各種溫度下具有良好的組織穩定性和使用可靠性,基於(yu) 上述性能特點,且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為(wei) “超合金”,是廣泛應用於(yu) 航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體(ti) 元素來分,高溫合金又分為(wei) 鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般隻能達到750~780℃,對於(yu) 在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為(wei) 基的合金。
鎳基高溫合金在整個(ge) 高溫合金領域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來製造航空噴氣發動機、各種工業(ye) 燃氣輪機最熱端部件。若以150MPA-100H持久強度為(wei) 標準,而目前鎳合金所能承受的最高溫度>1100℃,而鎳合金約為(wei) 950℃,鐵基的合金<850℃,即鎳基合金相應地高出150℃至250℃左右。所以人們(men) 稱鎳合金為(wei) 發動機的心髒。目前,在先進的發動機上,鎳合金已占總重量的一半,不僅(jin) 渦輪葉片及燃燒室,而且渦輪盤甚至後幾級壓氣機葉片也開始使用鎳合金。與(yu) 鐵合金相比,鎳合金的優(you) 點是:工作溫度較高,組織穩定、有害相少及搞氧化搞腐蝕能力大。與(yu) 鈷合金相比,鎳合金能在較高溫度與(yu) 應力下工作,尤其是在動葉片場合。
鎳合金具有上述優(you) 點與(yu) 其本身的某些性能有關(guan) 。
鎳為(wei) 麵心立方體(ti) ,組織非常穩定,從(cong) 室溫到高溫不發生同素異型轉變;這對選作基體(ti) 材料十分重要,奧氏體(ti) 組織比鐵素體(ti) 組織具有一係列的優(you) 點。
鎳具有高的化學穩定性,在500度以下幾乎不發生氧化,學溫下也不受溫氣、水及某些鹽類水溶液的作用。鎳在硫酸及鹽酸中溶解很慢,而在硝酸中溶解很快。
鎳具有很大的合金能力,甚至添加十餘(yu) 種合金元素也不出現有害相,這就為(wei) 改善鎳的各種性能提供潛在的可能性。
純鎳的力學性能雖不強,但塑性卻,尤其是低溫下塑性變化不大。