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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2018-08-27

高温合金晶界强化(grain  boundary   strengthening  of  superalloy)
添加微量元素改善晶界状态达到高温合金强化的目的。晶界的晶体结构不规则,原子排列混乱,晶格歪扭,又存在各种晶体缺陷(如位错、空洞等),因此晶界在高温变形时是一个薄弱环节。在高温蠕变时,晶界形变量占总形变量的50%,因此强化晶界就成为高温合金强化的一个重要部分。一些有害杂质元素的溶解度很小且往往偏析于晶界,生成低熔点共晶化合物。硫在γ—Fe中的溶解度只有0.015%。因此合金中所含的硫在铁中易形成熔点为988C的Fe+FeS低熔点共晶。硫在镍中会形成熔点只有644℃的Ni+Ni3S2共晶。这些低熔点共晶在晶界的形成会大大恶化合金的热加工性能和高温热强性。通常高温合金中的硫含量控制在0.015%以下,优质高温合金控制在0.005%~0.007%以下。美国宇航材料标准AMS2280规定镍基高温合金必须满足杂质控制标准,要求铋、铊、碲、铅、硒5个元素含量分别在(0.5~5)×10-6以下,同时对锑、砷、镉、镓、锗、金、铟、汞、钾、钠、钍、银、锡、铀、锌等15个微量杂质元素的含量分别控制在50×10-6以下,其总和还不允许超过4O0×10-6为了消除有害杂质和气体的不利作用,进一步净化和强化晶界,可以加入一些微量元素,诸如硼、锆、铪、镁、钙、钡、镧和铈等。硼在晶界偏聚,形成M3B2硼化物(见高温合金材料的间隙相)进行强化。硼能抑制晶界片层状、胞状析出相以及改善碳化物密集不均匀分布的状态,因而对热强性有利。铁、镍基高温合金中硼含量总在0.05%以下,通常控制在0.01%~0.02%左右。铸造高温合金中硼含量略高,一般可达0.02%~0.03%左右。锆和硼有类似作用,但其效果不如硼大。镁是晶界偏聚元素,使晶界碳化物呈颗粒状分布,因而阻止沿晶裂纹的快速扩展,有利于热强性。镁使高温合金的蠕变第二阶段延长,第三阶段扩展,因而获得高的塑性和长的断裂寿命。由于镁使持久断裂塑性提高,可以大大改善持久缺口敏感性。镁还有去除杂质元素的洁净作用。镁、钙、钡、镧和铈等元素由于化学性活泼,与氧有很大的亲和力,可以在冶炼过程中起良好的脱氧去气作用,又能和一些低熔点杂质生成密度较小的难熔化合物,消除有害杂质在晶界的不利作用。这些微量元素的加入量都有一个******量,过量加入反而会使热强性下降。


 

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2018-05-02gh4169材料的技术标准:gjb 2612-1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范hb 6702-1993《wz8系列用gh4169合金棒材》q/6s 1034-1992《高温紧固件用gh4169合金棒材》q/3b548-1996《gh4169合金锻件》q/3b 548-1996《gh4169合金锻件》q/3b 4048-1993 《yzgh4169合金棒材》q/34050-1993 《gh4169合金板材》q/3b 4051-199《gh4169合金丝材》gb/t14992-2005《高温合金》

2021-03-30接轧制办法分热轧、热挤压和冷拔(轧)不锈钢管。按不锈钢金相构造差别分半铁素体半马氏系统不锈钢管、马氏体不锈钢管、奥氏系统不锈钢管、奥氏体-铁素铁系不锈钢管等。

不锈钢管的生产办法可因此热轧、热挤压、冷轧和冷拔。比年起因于连铸连轧技术的进步以及种种焊接新技术和无损检验技术的应用,不锈钢焊管的品质接续进步,可以或许在各应用平台里面分代替不锈钢无缝管,且费用比无缝管大概低20%。其时产业应用的不锈钢管中焊管和无缝管各占50%。

不锈钢管的原料要紧有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢和沉积强硬型不锈钢。

不锈钢管宽泛用于煤油、化工、造纸、化肥、汽车、飞机、电站、装修等平台。

2018-07-26GH2909合金是先进航空发动机实现间隙控制技术的重要工程材料,主要用于制造第四代发动机的涡轮中层机匣、承力环和蜂窝支撑环等间隙控制零件,以减少漏气损失、提高效率、降低耗油率。GH2909是在GH2907合金基础上提高了Si含量,调整了热处理工艺而发展起来的。GH2909是Fe-Ni-Co基时效硬化新型低膨胀高温合金,在650℃以下具有高的强度和塑性、低的热膨胀系数、几乎恒定的弹性模量以及良好的抗氧化和冷热疲劳等综合力学性能,可减少转动部件与静止部件之间的间隙,实现间隙控制,节约能源,降低消耗,提高发动机推力,是航空和航天发动机用的理想高温合金材料,因而在飞机发动机中得到了广泛应用。

多年来由于锻造设备条件的限制:仅有2000吨快锻压机,因而大规格高温合金锻棒生产是某公司高温合金发展的短板。GH2909合金大规格棒材的主要问题是:(1)组织粗大、不均匀,进而导致超声波探伤杂波高,甚至底波衰减严重;(2)性能检测数据波动大。随着锻造设备条件的改善:4500吨快锻压机和1800吨精锻机的投产,并为改善和提高GH2909合金大规格锻材质量,开展了锻造工艺对GH2909合金大规格棒材组织与性能的影响研究。

GH2909合金冶炼工艺路线为真空感应+真空电弧重熔,将Φ440mm电极真空电弧重熔成Φ508mm钢锭,钢锭经均匀化热处理后,锻造生产大规格高温合金锻材。

开坯锻造采用逐级降温大变形锻造工艺,每火次变形量均在30%以上;末火锻造加热温度:1000℃;大部分变形温度:≤955℃,终锻温度:≥870℃;并分别采用三种锻造方法:(1)2000吨快锻压机整支钢锭直接拔长+中切分段+分别一火锻造成材;(2)整支钢锭4500吨快锻压机两镦两拔+中切分段+分别一火1800吨精锻机成材;(3)4500吨快锻压机整支拔长+两端打钳口+中切分段+采用漏盘分别两镦两拔+1800吨一火精锻机成材;然后,在棒材上分别取中心、1/2R和边缘组织和横向性能试样,采用光学显微镜观察显微组织和检测力学性能,成品车光后超声波探伤检测。试验结果表明:

(1)2000吨快锻压机设备吨位局限明显。

(2)方法2锻后棒材横截面上中心、1/2R存在少量混晶组织,边缘晶粒达到8级,组织均匀细小。

(3)方法3锻后棒材横截面上中心、1/2R、边缘组织均匀,各部位晶粒较为一致,晶粒度在6级左右。方法3比方法1室温拉伸屈服强度和抗拉强度均增加70MPa以上,室温拉伸塑性也增加明显,达3%以上;高温拉伸屈服强度和抗拉强度均增加20MPa以上,高温拉伸塑性有所降低;持久寿命降低,持久塑性相当。方法3与方法2各项性能检测结果相当。

因此,方法3,即采用4500吨压机整支拔长+两端打钳口+中切分段+采用漏盘分别两镦两拔+1800吨一火精锻机成材,可使GH2909合金大规格棒材组织均匀细小,获得满足标准指标要求的良好的综合性能。


2020-07-07超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。其中比较著名的是含6%Mo的钢(254SMo),这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能,在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PI≥40)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金的代用材料。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,具有更加优秀的高温或者耐腐蚀性能,是304不锈钢不可取代的。另外,从不锈钢的分类上,特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。
 
由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料,所以在制造工艺上相当复杂,一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢,如灌注,锻造,压延等等。
在许多的领域中,比如:
1.海洋:海域环境的海洋构造物,海水淡化,海水养殖,海水热交换等。
2.环保领域:火力发电的烟气脱硫装置,废水处理等。
3.能源领域:原子能发电,煤炭的综合利用,海潮发电等。 
4.石油化工领域:炼油,化学化工设备等。
5.食品领域:制盐,酱油酿造等。
 
  在以上的众多领域中,普通不锈钢304是无法胜任的,在这些特殊的领域中,特种不锈钢是不可缺少的,也是不可被替代的。近几年来,随着经济的快速发达,随着工业领域的层次的不断提高,越来越多的项目需要档次更高的不锈钢——特种不锈钢(超级不锈钢、镍基合金)。
一些代表性的特种不锈钢有:
 1.超级不锈钢,也就是说是一种含有约6%钼的特种不锈钢,世界上有十来种钢种。大家也
叫6钼不锈钢。比如主要成分为;25Ni-23Cr-5.5Mo-0.2N 
2.Incoloy系列合金,比如说Incoloy800,主要成分为:32Ni-21Cr-Ti,Al
3.Inconel系列合金,比如说Inconel600,主要成分为:73Ni-15Cr-Ti,Al
 

4.哈氏合金,比如说C-276,主要成分为:59Ni-15Cr-16Mo-4W 
5.蒙乃尔合金,比如说蒙乃尔400,主要成分为:65Ni-32Cu 
 
  综合以上事例中,如果是选用普通不锈钢(如304),而不是选用特种不锈钢的情况下,普通不锈钢(304)并不适合这样的高温或者高腐蚀的环境,材料会马上发生腐蚀,或发生高温氧化。所以在众多的需要耐高温,耐腐蚀的环境下,特种不锈钢是最好的选择。

2019-12-11    我国合金钢管工业正处在由大向强转变的关键时期,树立科学发展观、切实转变增长方式,全面加快合金钢管产业升级,要坚持三个“重在”和实现一个“根本转变”:即要重在增加高附加值的产品,提高质量,不能片面追求数量扩张;重在提高产业集中度,加强现有企业的改组改造,不能单纯依靠铺新摊子,上新项目;重在降低消耗,提高企业和产品的竞争力,不能依赖消耗资源污染环境。要坚持走新型工业化道路,实现我国从合金钢管大国向合金钢管强国的根本转变。

    也可以说,合金钢管数量已不是我国合金钢管工业的主要矛盾,我国合金钢管工业发展的重中之重是调整产品结构和产业结构,使合金钢管产业布局更加合理;加快发展合金钢管业的循环经济,实现可持续发展;必须要具有全球化的视野、充分发挥市场机制和必要的宏观调控、以可持续发展的理念,指导我国合金钢管工业持续健康发展。应该特别强调,我国合金钢管工业存在的问题只有通过以科学发展才能解决,也只有科学发展才能实现产业升级。

    对于我国合金钢管工业的产品结构,也要有一个正确的认识,它不是由我们主观愿望所能决定的,而是根据市场发展要求来决定。我国合金钢管需求具有多元化、多层次的特点,既有高档次的合金钢管满足消费升级的高质量需求,同时还有广大农村和城镇等基础建设的一般需求。

    总的来说,根据合金钢管市场消费特点和要求,我国合金钢管品种的确需要不断优化、不断调整、不断开发市场需要的合金钢管品种,特别是首先瞄准开发目前大量进口的合金钢管品种。在今后相当长的时期内,我国合金钢管产品结构的总体趋势是长材仍将保持相当大的比重,长材的消费比重仍将占到50%左右,合金钢管的消费比重逐步提高,但是不可能像发达国家那样很快达到60%以上。

    这是由我国的国情和发展阶段所决定的。但是优化品种结构,提高产品质量,满足市场需求,仍然是今后我国合金钢管工业结构调整的主要内容。

2019-07-20高温合金的技术开发
高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能K4169高温合金组织细化及性能优化研究
高温合金高温合金
铸造镍基高温合金中Ni_5Zr的溶解和转变定向工艺和铪含量对一种镍基高温合金的影响
Mg在高温合金GH220中的作用
GH2027铁基高温合金的二相研究
Ni_3Al基高温合金添加碳化物质点的探索研究
MC和M_3B_2相在一种Ni-Cr-Co高温合金中的析出
镍基高温合金GH4145/SQ的高温低周疲劳行为
变形高温合金成型质量控制中的转换研究
高温合金高温合金
高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能
K4169高温合金组织细化及性能优化研究
铸造镍基高温合金中Ni_5Zr的溶解和转变
定向工艺和铪含量对一种镍基高温合金的影响
Mg在高温合金GH220中的作用
FGH95粉末高温合金应力时效的组织和相分析
Rene′88DT粉末高温合金组织及γ′相析出动力学研究
镍基粉末高温合金中夹杂物导致裂纹萌生和扩展行为的研究
镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究粉末高温合金的研究与发展

2017-02-21高温合金是在高温严酷的机械应力和氧化、腐蚀环境下应用的一类合金。随着科技事业的发展,高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。
一、变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
二、铸造高温合金
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是:
1.具有更宽的成分范围由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ’含量达60%或更高,从而在高达合金熔点85%的温度下,合金仍能保持优良性能。
2.具有更广阔的应用领域由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。
根据铸造合金的使用温度,可以分为以下三类:
第一类:在-253~650℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能,特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金,其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。
第二类:在650~950℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金,950℃时,拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小时的持久强度极限大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。
第三类:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金,1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度最高的涡轮叶片材料,适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片。
随着精密铸造工艺技术的不断提高,新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高,应用范围不断提高。
三、粉末冶金高温合金
采用雾化高温合金粉末,经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺,由于粉末颗粒细小,冷却速度快,从而成分均匀,无宏观偏析,而且晶粒细小,热加工性能好,金属利用率高,成本低,尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。
FGH95粉末冶金高温合金,650℃拉伸强度1500MPa;1034MPa应力下持久寿命大于50小时,是当前在650℃工作条件下强度水平最高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。
四、氧化物弥散强化(ODS)合金
是采用独特的机械合金化(MA)工艺,超细的(小于50nm)在高温下具有超稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持,具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。
目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金:
MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃,居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。
MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。
MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa;1100℃,1000小时持久强度为127MPa,居高温合金之首位,可用于航空发动机叶片。
五、金属间化合物高温材料
金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来,对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。
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)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点,可以使结构件减重35~50%。Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能,展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能,在中温(小于600℃)有较高强度,成本低,是一种可以部分取代不锈钢的新材料。
六、环境高温合金
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。

2017-11-27GH3128(GH128)是以钨、钼固溶强化并用硼、铈、锆强化晶界的镍基合金,具有高的塑性,较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接等性能。
GH3128(GH128) 材料的技术标准
GJB 1952-1994 《航空用高温合金冷轧薄板规范》
GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》
GJB 3317-1998 《航空用高温合金热轧板规范》

2019-08-26镍基高温合金中应用为广泛。主要原因在于,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ[ni3]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金好的抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬和钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等。

高温镍基合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。

2018-11-151、铍的氧化物和粉尘对人体有害,生产和使用要注意防护。
2、铍铜电镀注意事项:
(1)前处理要彻底,各工序间清洗要干净,尤其不要将重金属离子带入镀液之中,防止污染电镀液。
(2)碱煮后要立即浸入冷水中清洗,以利于酸洗去膜。
(3)零件在工序间停留于空气中的时间越短越好,以防止零件基体被氧化,影响镀层结合力。
(4)在装挂中要根据零件的实际情况选择合理的挂具,防止零件变形。
(5)所选取的各种镀液必须在合格范围内,才能保证加工质量;加工过程中必须合理地选择工艺参数。
(6)在热溶液中电镀的铍青铜零件,先在热水槽中进行预热处理,有利于提高镀层结合力。

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