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2020-04-07  合金材料生产热控法又叫控制参数法、快速冷凝法或快速冷却法等。其原理是严格控制熔体合金尽可能低的浇注温度、型壳予热温度和熔体过热温度，增大合金凝固过程的过冷度，使结晶核心增多，形核率增大，让铸件以同时凝固方式结晶，缩短合金凝固时间，限制晶粒长大获得细小等轴晶。
  合金材料公司发展的一种常规细晶铸造工艺，用于小型叶轮整体铸造，使叶轮厚的轮毂具有细小晶粒，避免普通精铸工艺产生的粗晶粒，从而具有良好的低循环疲劳性能，满足设计要求。而薄的叶片部分保持常规铸造的持久蠕变性能。其要点为浇铸温度控制在合金熔点加40F，模壳的温度选定为1100℃，合金熔体过热温度应尽可能低，保证合金处于熔化状态而不致于把碳化物全部熔解进入溶体，从而作为以后凝固时的结晶核心。用这一工艺铸造的IN713C和MarM247合金叶轮，晶粒度为ASTM 1~2级，疲劳寿命提高2~4倍，这是一种典型的热控法细晶铸造工艺。
  80年代初期，一些合金材料公司发展了两种细晶铸造工艺：一种叫GX合金材料工艺，用于生产整体铸造叶轮，可使晶粒细化到ASTM 0级；另一种称之MX合金材料工艺，也属热控法，这种工艺可使晶粒尺寸达到ASTM 3~5级，同时组织和化学成分均匀，可保证生产的铸造预形件直接进行锻造，而不需开坯操作。许多镍基高温合金如MERL 76、C103和IN718的MX预形件可锻性非常良好，等温锻和热模锻墩粗达80%而不产生裂纹。用此法生产整体叶轮效果比GX工艺更好。

2016-12-16中文名称：铸造高温合金 英文名称：cast superalloy 定义：在铸造组织状态下具有良好性能并可直接铸成零件的高温合金。具有比同成分的变形合金高的抗蠕变性能。 应用学科：航空科技（一级学科）；航空材料（二级学科） 铸造高温合金(cast superalloy) 　　以铸造方法直接制备零部件的高温合金材料。根据合金基体成分，可以分为铁基铸造高温合金、镍基铸造高温合金和钻基铸造高温合金3种类型。按结晶方式，又可以分为多晶铸造高温合金、定向凝固铸造高温合金、定向共晶铸造高温合金和单晶铸造高温合金等4种类型。铸造高温合金的大部分属于多晶铸造高温合金。

2020-03-27在民用工业的很多领域，服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要，根据材料的使用环境，归类出系列高温合金。
1、 高温合金母合金系列
2、 抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件
3、 高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件
4、 耐玻璃腐蚀系列产品
5、 环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列
6、 特种精密铸造零件（叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头）
7、 玻棉生产用离心器、高温轴及辅件 8、 钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨
9、 阀门座圈
10、 铸造“U”形电阻带
11、 离心铸管系列
12、 纳米材料系列产品
13、 轻比重高温结构材料
14、 功能材料（膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列）
15、 生物医学材料系列产品
16、 电子工程用靶材系列产品
17、 动力装置喷嘴系列产品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。

2016-08-104J36零件处理工艺该合金热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。(1)消除应力退火为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：530～550℃，保温1～2h,炉冷。(2)中间退火为消除合金在冷轧，冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880℃，保温30min，炉冷或空冷。(3)稳定化处理为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。a)均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃，保温20min～1h，淬火。b)回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1～4h，炉冷。c)稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。该合金不能用热处理硬化。4J36表面处理工艺：表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。在4000A/m下，剩余磁感应强度Br=0.6T，矫顽力Hc=48A/m[1,2]。金属材料难题找深圳华镍特种合金（4000 -888 -075）。

2020-03-23耐高温合金材料采用化学法又称孕育剂法、添加剂法等。化学法晶粒细化的原理是向液态高温合金中加入大量的形核能力很强的异质晶核，增加结晶的形核率，达到细化高温合金铸造晶粒的目的。加入的晶粒细化剂应具有如下主要特点，即稳定性非常好，熔点高，不溶解进入高温合金溶体，或者添加剂加入液态高温合金中，其中某元素与钢液反应形成稳定的异质核心；其次异质形核剂颗粒与固相之间存在良好的晶格匹配关系，从而使固相颗粒与将要凝固的固相间的润湿角很小。

为了提高耐高温合金材料抗热腐蚀铸造高温合金疲劳性能和抗裂纹扩展能力，采用添加剂法细化晶粒组织。在真空炉内熔化耐高温合金材料合金后，分别加入Ni3Al、Ni2Al3、ZrC、NbC和B等五种孕育剂，并浇注成38mm圆柱，结果表明对耐高温合金材料晶粒细化效果由好到差的顺序是Ni2Al3、B、NbC、ZrC和Ni3Al。采用高的浇注温度和低的模温，添加Ni2Al3************，晶粒度平均达ASTM 11~12级。晶粒细化后的疲劳性能明显提高，例如700℃，450MPa的低周疲劳断裂循环周次由粗晶粒的3494~6531次提高到细晶的9782~12749次，提高2~3倍。

耐高温合金材料采用孕育剂法细化铸件表层晶粒收到了良好效果。用高温合金生产涡轮空心叶片时，将CoO粉涂在模壳内表面，当浇注叶片时，叶片表面由于存在大量异质晶核，而使表层晶粒细化，细化层约2mm。氧化钴在铸造过程中被合金中活泼元素如Al、Ti等还原，在耐高温合金材料的表面上生成金属钴。钴不但与铸件基体相晶型相同，而且晶格常数相近，因而润湿角最小，所以细化效果良好，疲劳强度明显改善，700℃，107周高周疲劳强度由280MPa提高到300MPa。

耐高温合金材料采用Co2O3＋Al2O3粉，经1300℃焙烧后，变为兰色粉末，球磨过筛(+80，-120目)后，以1︰3.5的硅熔胶或硅酸乙脂和焙烧粉制成涂料，涂在腊型上，然后制成模壳，烧注K444合金试样，经低倍腐蚀，发现细化效果良好，平均晶粒尺寸2~3mm。其机理为Co2O3与Al2O3在高温下发生化学反应，在模壳内表面形成稳定的CoAl2O4，起异质结晶核心作用，增加形核率，从而获得细小等轴晶，这种方法在国内正广泛应用。

2016-12-16粉末冶金高温合金

   用粉末冶金工艺制成的高温合金。这类合金最早起源于弥散强化合金。1962年美国杜邦公司根据二氧化钍在钨中具有弥散强化作用的原理，研制出一种用粉末冶金工艺制成的二氧化钍弥散强化的高温材料，称之为TD镍，从而开始了粉末冶金高温合金的生产。
   粉末冶金高温合金通常按合金强化方式分为弥散强化型和沉淀强化型两类。弥散强化型高温合金是用惰性氧化物来强化的，这种氧化物的物理和化学性能高度稳定,在一般沉淀强化相软化、聚集甚至溶解的温度下,仍保持相当高的强化效果。由于这种惰性氧化物必须弥散均匀分布才有强化效果，且它与基体合金比重相差悬殊，无法用常规的熔炼工艺来生产，而只能采用粉末冶金方法。弥散强化高温合金除了用内氧化、化学共沉淀、选择性还原等方法制取外，1970年美国的J.S.本杰明又首次用机械合金化新工艺制成了用氧化钇弥散强化的高温合金。机械合金化是用金属粉或中间合金粉与氧化物弥散相混合，在高能球磨机中球磨，使粉末反复焊合、破碎，从而使每一颗粉末成为“显微合金”颗粒。这种新的工艺方法可以制造成分十分复杂的弥散强化高温合金。
   沉淀强化型高温合金，它是为了克服常规熔炼工艺的缺点，提高高温合金的综合性能，并为提高合金利用率而发展起来的。这种粉末冶金高温合金采用预合金化粉末，每个粉末颗粒实际上就是一个“显微钢锭”，合金偏析只能在粉末颗粒的细小范围内发生。因此，与相同成分的铸造合金相比，沉淀强化型高温合金的成分偏析小，初熔温度高，有害相析出的倾向小，提高了合金的综合性能；并且能使本来难于变形的合金成型，减少了切削加工量，提高了合金的利用率。特别是随着高温合金成分日趋复杂、零件尺寸不断增大，这种粉末冶金高温合金显示出更大的优越性。
   高温合金通常含有活泼元素，并且由于粉末颗粒的冷态不可压缩性，合金在整个粉末冶金制造过程中都必须始终在真空或惰性气体保护之下，而且必须采用热态成形工艺。为了适应粉末冶金高温合金的发展，一系列先进的粉末冶金技术，如真空或惰性气体雾化法、真空旋转电极法、真空电子束旋转电极法等制粉技术，以及热等静压、热挤压、超塑性等温锻造等成形工艺得到发展。应用新发展的一种快速凝固技术，可使粉末冷却速度达100万度／秒,其初熔温度又比一般粉末进一步提高，因而更有利于提高高温强度。
   粉末冶金新技术的发展不但使一些高温合金扩大了用途，如把原来只能用作燃气轮机叶片的IN-100这种高度合金化的铸造高温合金成功地用粉末冶金法制成涡轮盘，从而大大提高了涡轮盘的高温强度和工作温度，而且还发展了一些高温合金新品种，特别是用机械合金化生产的弥散强化、沉淀强化和固溶强化相结合的高温合金，如MA754、MA6000等。由于综合利用了3种强化效应，合金的强度更加提高，适用温度范围更广，进一步扩大了高温合金的使用领域。

2019-06-22高温合金材料在化工、发电、航空及航天、原子反应堆等许多领域都得到日益广泛的应用，其使用温度也在逐年提高。然而，社会的进步为高温合金提出更高的永无止境的要求。
人们现在关心的是，高温合金中的“大哥大”镍基合金在经历了40多年的不断进步之后，是否已经接近其使用7毕竞，基体镍的熔点也只有l453℃。
我们是继续挖掘其潜力，还是寻求别的材料来代替它？目前还难以圆满地回答这些疑问。
虽然铌基、铝基、钨基等高温合金的耐热温度高于镍基高温合金，但由于资源贮量及制造工艺等方面存在的问题使它们难以全面替代镍基合金。
高温陶瓷材料的耐热温度高于镍基合金几百度，用它们制作陶瓷发动机已有成功运行的报道，但目前价格上的巨大差异也使陶瓷发动机至少在近期难以取代高温合金。
因此，近期内镍基高温合金作为发动机心脏的地位是不会动摇的。随着表面处理技术及冷却技术的采用和完善，高温合金的使用温度有望进一步提高，使之伴随着航空及航天飞机向更高、更远的目标前进。
形状记忆合金是一种具有记忆功能的金属材料，这类材料在经历塑性变形后，能在条件下自动恢复其原来形状，具有这样性质的金属材料统称为形状记忆合金。
这类金属材料己在太空天线、管道接头、医学等方面获得了应用，并且发展的势头也十分喜人。

2018-11-26GH3044是固溶强化镍基抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性，并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能，适宜制造在900℃以下长期工作的航空发动机主燃烧室和加力燃烧室零部件及隔热屏、导向叶片，供应的品种有板、带、丝、管、棒材和环形件等。

2018-10-27      航空航天飞行器常用的变形高温合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等，这些合金虽然具有良好的综合性能，但是在1100℃时强度都不超过90MPa，限制了其部分应用。1984年，美国Haynes国际工业公司开发了一种可在1100℃ 使用的固溶强化型镍基变形高温合金Haynes230。它是一种综合性能优良的Ni-Cr-W系高温合金，名义成分为Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La，合金中加入了大量的W、Cr等难熔合金化元素以提高基体的强度，同时添加少量的C以形成碳化物来阻碍晶粒长大和强化晶界。该合金在1100℃的高温强度可达135MPa、延伸率可达85%，但目前国内获得的商业级Haynes230合金在1100℃的高温强度仅为90MPa左右，与国内合金水平相当。
　　2005年以来，研究人员以1100℃用高温合金为目标，避开γ′相沉淀强化型镍基高温合金的变形抗力大、热加工性能差及在高温(﹥0.6T熔)下γ′相的溶解失效问题，结合成分设计理论、合金元素作用原理、成分计算及试验分析工作，设计开发了一种固溶强化型镍基合金Ni-20Cr-18W-Mo(以下简称试验合金)。科研人员以该合金为研究对象，对其综合性能进行了实样检测，通过检测结果系统地分析合金性能特点，为合金应用奠定基础。
　　采用真空感应熔炼+真空白耗电极电弧熔炼双联工艺制备试验合金母合金，得到50kg的Φ100mm铸锭，表面见光后从铸锭顶部半径的1/2处取样进行ICP化学成分分析，得到试验合金主要成分为Cr2O.34%、w18.O3%、Mo1.21%、A10.43%、C0.08%、Ni余量。为了减少合金的偏析程度，对铸锭进行1200℃×24h均匀化处理。处理后铸锭加热到1250℃开坯锻造成25mm厚锻件，合金锻造变形量6O%;锻件截取一半热轧成5mm厚板材;剩余锻件及板材在1270℃真空固溶处理保温2h后水淬，线切割试样。试验结果如下：
　　(1)Ni-20Cr-18W-Mo合金在高温条件下的热物特性(如热膨胀系数)优于Haynes230等合金。
　　(2)Ni-20Cr-18W-Mo合金具有较优异的高温强度及塑性，1100℃时抗拉强度/延伸率可达到131MPa/66.2%，优于商业级Haynes230合金的强度，与Haynes230公布的最高强度基本相当。
　　(3)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃的氧化速率为0.064g/(m2·h)，为完全抗氧化级。
　　(4)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃、3OMPa条件下初始蠕变阶段和加速蠕变阶段持续时间较长，而稳态蠕变阶段持续时间较短，说明合金高温变形的加工硬化时间和回复软化时间较长。
　　(5)试验合金的性能与现有合金相比具有一定优势，但必须注意到目前该合金的相关检测数据都是在铸锭质量及尺寸相对较小的情况下测得的，对于更大质量、更大尺寸，具备商业化应用的铸锭与板材制备还需要进一步开展研究工作。

2016-12-061、4J36成形性能：合金很容易冷、热加工。热加工时应避免在含硫的气氛中加热。
2、4J36焊接性能：合金可采用氧乙炔焊、电弧焊、点焊和氢原子焊等方法焊接。由于膨胀系数与合金的化学成分有关，应尽量避免因焊接造成合金成分的改变，因此最好使用氩弧焊，焊接的填充金属最好含有0.5%～1.5%的钛，以减少焊接的气孔和裂缝。
3、4J36零件热处理工艺：该合金热处理可分为：消除应力退火、中间退火及稳定化处理。
(1)消除应力退火 为消除零件在机械加工后的残存应力，要进行消除应力退火：530～550℃，保温1～2h,炉冷。
(2)中间退火 为消除合金在冷轧，冷拔、冷冲压过程引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830～880℃，保温30min，炉冷或空冷。
(3)稳定化处理 为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定的处理。一般采用三段处理。
a)均匀化：在加热中，合金中的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃，保温20min～1h，淬火。
b)回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1～4h，炉冷。
c)稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工或机械加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时，可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315～370℃，1～4h。
该合金不能用热处理硬化。
4、4J36表面处理工艺：表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。合金可用25%盐酸溶液在70℃下酸洗，清除氧化皮。
5、4J36切削加工与磨削性能：该合金切削加工特性和奥氏体不锈钢相似。加工时采用高速钢或硬质合金刀具，低速切削加工。切削时可使用冷却剂。该合金磨削性能良好。