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什么是鎳基超合金

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鎳基超合金一種鎳基高溫合金。合金元素主要為鉻(15%~30%),其余為鈷、鐵、鉬、鎢、鈦和鈮,總含量為3%~20%。

鎳基超合金一種鎳基高溫合金。合金元素主要為鉻(15%~30%),其余為鈷、鐵、鉬、鎢、鈦和鈮,總含量為3%~20%。鉻可保證高溫下的彈性模量,阻止塑性變形;鈦與鋁可以形成Ni3(A1,Ti)彌散相,與基體共格,起強化作用。用于服役中承受高溫(可達1100℃)和高應力的場合,如燃氣透平的渦輪盤,葉片等。

鎳基超合金的抗蠕變性能是好的,其工作溫度為850℃,而其熔點為1280℃,就是說,達到了很高的比值0.72TM如選種材料根硬,很難用通常的方法加工,必須精密澆鑄成最后形狀。常采用失蠟澆鑄的方法:做一個精密的葉片蠟模嵌置在糊狀的AI2O3中,使石蠟熔化留下精密的型腔后澆入鎳基超合金肢體。這種方法制造的葉片很昂貴,一個葉片成本約150英鎊或330美元,其中材料費用只10英磅主要是制造費用。渦輪盤上有102個葉片,總費用就要15,300英鎊。

鎳基超臺金的強化能成功地抑制位錯蠕變,但在850℃下擴散蠕變成為主要問題,擴散蠕變主要是在高強下,通過后晶界盾動和晶內的空位作定向流動衰現(xiàn)出軋解決的辦法是增加晶粒尺寸,甚至可使葉片完全沒有晶界,以避免失效或者使晶粒平行于外力方向排列,要做到這點,只有用定向凝固技術。由于擴散距離很大,可以大大減少擴散蠕變速率,另外也失去了晶界滑動和晶界上生成空穴的動力。定向凝固合金預計不久將會使用在民用飛機上。

鑄造鎳基合金的化學成分與鍛造合金相類似。雖然鉻的含量較低,鋁的含量較高,對于鍛造合金來說,所形成的主要強化相是γ、碳化物和合金基體。碳化物退化反應只在鍛造合金里發(fā)生。TOP相的發(fā)展好象是與化學成分有關,但是,還有一些其他因素,鑄造合金與鍛造合金是有明顯區(qū)別的。鑄造合金的熱處理比鍛造合金的簡單得多,鑄造合金通常都是從鑄造模子里冷卻下來后,再在760℃時效約半天的功夫,以保證產(chǎn)生足夠的γ。但是為了改善合金的穩(wěn)定性,往往也進行均勻化處理,它包括三級或四級鍛造合金型的熱處理,通過這些技術所獲得的組織。它與鍛造合金的組織顯然有些不同。即使采用固溶處理,往往在合金里仍然保留著有直接從合金的熔融狀態(tài)形成的大的γ相島狀物。

鎳基合金

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