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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2018-11-19

     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极限?毕竞,基体镍的熔点也只有l453℃。

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。


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特殊记忆功能的金属材料,这类材料在经历一定塑性变形后,能在一定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。

 

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2020-01-17高温合金在机械加工中又被称为耐热合金。由于它具有良好的高温强度、热稳定性和抗疲倦性能,能在高温氧化氛围或燃气条件下工作,而得到普遍的应用。高温合金切削加工性能较差,主要表如今塑性变形大、切削力大、切削温度高、冷硬现象严重,刀具很容易产生粘结、扩散、边境和沟纹磨损的状况。
  下面我们就来详细引见一下机械加工中高温合金如何停止车削。高温合金车削刀具用普通高速钢车削高温合金,刀具耐用很低。若采用高钒、高碳、含铝和钴高速钢,刀具耐用度将比拟高。硬质合金是车削高温合金的主要刀具资料。应选用细颗粒或超细颗粒的YG类硬质合金。



  硬质合金刀具前角普通为10°左右,精车时为0°-5°。由于铸造高温合金的切削加工性更差,前角应该更小一些,为0°左右。前刀面方式,多为直线圆弧形和圆弧形。为了有较好的断屑效果。高温合金加工硬化严重,必需坚持刀刃尖利,不允许有锯齿等缺陷,普通不鐾磨出负倒棱,如要鐾出,也要比切削普通钢材要小。



  切削用量车削高温合金也同样有与******切削温度相对应的切削速度。用硬质合金车刀切削高温合金的切削速度为(10-60)m/min.铸造高温合金采用较低的切削速度,变形高温合金采用较高的切削速度。粗车时切削深度为(3-7)mm,精车时(0.2-0.5)mm.为了防止在硬化层上切削,进给量应大于0.1mm/r.

2018-08-09高温合金具有优异的耐热和抗腐蚀性能,被誉为“发动机的基石”,航空航天是其最重要的下游应用领域,占总使用量的55%,而在诸如船舰燃气轮机、汽车涡轮增压器以及核电等领域也有重要运用。高温合金作为特钢的代表,在线工艺复杂,具有极高的产业壁垒,不仅对质量可靠性和性能稳定性有着严苛的要求,而且试用论证期往往长达数年,只有具备强大技术储备和研发实力的企业才方可进入。未来随着“中国制造2025”和“两机”专项计划的陆续落实,政策红利即将释放,高温合金发展将迎来重要战略机遇期;预计2020年前,研发资助资金投入规模将不少于2000亿元;
多轮驱动、需求迎来大发展
   我国高温合金行业正处于爆发的前夜,目前年均需求总量约1.5万吨,但政策护航、技术突破的双重刺激未来有望引领高温合金的大发展,预计2020年我国年均需求将达到3.5万吨,需求翻翻,年平均增长率接近20%,市场空间高达122亿元。其中,航空领域用高温合金仍是主力,“产业红利释放+战斗机更新换代+通用航空及无人机市场接力”,利好因素叠加,仅航空领域需求便有望突破1.2万吨;除此之外,核电、燃气轮机、涡轮增压器等领域需求也有望获得持续突破,预计需求将达到2万吨,成为接棒航空航天领域增长的市场新蓝海;

高壁垒、高门槛,供给增长有限
   高温合金整个行业具有较为明显的寡头特征,复杂的在线工艺决定了其成材率低、生产周期长,具有极高的技术壁垒。同时,该行业无论是军品还是民品均涉及到产品认证问题,特别是军品的认证,审核严、跨度长,耗时费力,为该行业构筑了天然的进入壁垒。目前我国高温合金总产能约为1.26万吨,实际产量约8000-9000吨左右,和我国庞大的需求相比,未来存在愈2万吨的产能缺口;
  行业景气向上确立,国产替代趋势加强:
  高温合金需求的演变加剧了未来行业的产能短缺,在过去由于技术上的短板造成我国高温合金成材率低、可靠性差,超过一半的产品依赖外资企业实现供货,造成目前行业实际产能利用率仅为75%左右。所以未来行业要取得突破的关键在于克服固有的技术瓶颈,加大国内厂商在供应序列中的话语权。与此同时,“两机”重大专项也将进一步助力我国高温合金产业的腾飞。技术+政策双管齐下背景下,即使仅按照目前国产化率为40%的中性预测,预计到2020年行业产能利用率也有望达到83%左右,若国产化率进一步提升,未来行业将遇到明显的产能瓶颈。


2020-03-30合金材料是一种金属与至少一种其他金属或非金属的结合体。这种合金材料化合物必须是固溶体、化合物或与另一种金属或非金属的混合物的一部分,才能被认为是合金材料。将金属化合成合金材料最常见的方法是熔化它们,将它们混合在一起,然后让它们凝固并冷却到室温。使用金属合金材料是因为它们通常具有增强的机械或化学性能。合金材料元素可以添加到金属中,以增加许多性能,包括硬度、强度、耐腐蚀性、可加工性等。

什么是普通合金材料?

合金材料在整个金属加工行业中是如此的丰富,以致于有太多的合金材料难以列出。事实上,它与非合金材料或“纯金属”一起工作的可能性要小得多。即使是低碳钢——也许是金属制造中最常用的材料——也是铁和碳的合金材料。钢铁合金材料的一个例子是AISI 1018。铸铁是铁和碳的另一种合金材料,含碳量甚至比低碳钢还高。铝通常也与其他元素混合在一起,为其提供所需的应用所需的属性。例如,铝6061和2024分别添加了大量的锰和铜。

合金材料也可以非常复杂。奥氏体不锈钢,如316级,是铁、铬、镍和其他一些金属和非金属的合成物。青铜(它本身是铜和锡的合金材料)常与铝等元素进一步合金材料化。C954级是铝青铜合金材料的一个例子。像D2这样的工具钢主要是由铁组成的,但是根据需要的机械性能,会添加许多不同的其他金属和非金属,如铬、钒、锰、硅和碳。

常见的合金材料元素有哪些?有各种各样的合金材料元素,为不同的基础材料提供不同的用途。

铬合金材料元素是一种常用来帮助合金材料抗腐蚀的金属。根据材料的不同,它还可以增加硬度和强度。

镍合金材料元素是一种经常添加到材料中以增加韧性的金属。奥氏体不锈钢中镍的添加量高,同时也起到了奥氏体促进剂的作用。

铜合金材料元素是一种用于使材料(如铝)具有沉淀硬化性的金属。在钢中,铜可以增加耐腐蚀性,但会降低铝的耐腐蚀性。

锰合金材料元素是一种通常用来提高强度的合金材料金属。锰作为一种合金材料元素,热处理对其影响不大,适合高温应用。

钨合金材料元素是一种金属合金材料元素,用于提高耐磨性(尤其是在高温下)、韧性和强度。

铅合金材料元素是一种金属合金材料元素,用于提高切削性能。

硅合金材料元素是一种非金属合金材料元素。它常被用作金属的脱氧剂。硅还能增加强度,降低熔点。

碳合金材料元素是一种非金属合金材料元素,是制造钢铁的必要元素。在钢和铸铁合金材料中经常使用碳添加物来增加强度和硬度。

2018-05-16以镍为基体(含量一般大于50%) 在650~1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。
发展过程
镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti);为了提高蠕变强度又添加铝,研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期,苏联于40年代后期,中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初,真空熔炼技术的发展,为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期,由于涡轮叶片工作温度的提高,要求合金有更高的高温强度,但是合金的强度高了,就难以变形,甚至不能变形,于是采用熔模精密铸造工艺,发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要,60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内,镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。
成分和性能
镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,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g'[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更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用,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。
镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。
固溶强化型合金
具有一定的高温强度,良好的抗氧化,抗热腐蚀,抗冷、热疲劳性能,并有良好的塑性和焊接性等,可用于制造工作温度较高、承受应力不大(每平方毫米几公斤力,见表1)的部件,如燃气轮机的燃烧室。
沉淀强化型合金
通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式,因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能,可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十几公斤力以上,见表2) 的部件,如燃气轮机的涡轮叶片、涡轮盘等。
此外,镍基合金也可用做航天器、火箭发动机、核反应堆、石油化工和能源转换设备等的高温部件。在现代飞机发动机中,涡轮叶片几乎全部采用镍基合金制造。

2019-02-19温合金GH4169切削工艺要点
 
第一点:加工措施:
1.刀具的刀刃应该始终保持锋利。前角应为正值, 但不能过大,后角一般应稍大一些,保证其强度要求;
2. 切削用量的合理选择很重要,一般是低的切削速度,中等偏小的进给量,较大的背吃刀量,应该使刀刃始终在冷硬层以下进行切削;
3. 应该选择合适的切削液,对于镍基高温合金应避免使用含硫的切削液,否则会对工件造成应力腐蚀,影响零件的疲劳强度;
4. 工艺系统刚性要好,机床功率足够高。
第二点:刀具选择
1. YG6X 属于细晶类合金,耐磨性好, 适用于一般的粗、精加工;
2. YD15 具有良好的耐磨性和抗冲击性, 较适用于精车、 半精车;
3. YS2T 适用于低速粗车、 铣削, 具有良好的耐磨性和韧性, 可用于切断刀、 丝锥、 铰刀及锪钻;
4.YL 10.1 具有良好的耐磨性和韧性,适用精车、 铣削, 具有良好的断续切削能力,适用与高、 中、 低速切削。

2017-01-04高温热锻模材料IN718合金 
高温热锻模是指在高温(超过600度)下使用的锻造模具。这种模具的使用条件十分恶劣,不但要承受超高温而且还要承受高的冲击力。现在一般使用的热锻模材料为5CrNiMo 5CrMnMo,H13,3Cr2W8V等钢种,但是这些钢种在使用时,由于承受高温以及大应力,所以这些材料的在温度超过600度时使用情况都不是很好。 
IN718是以Ni为基体,在合金中加入铝,钛以形成金属间化合物进行r’(Ni3AlTi)相沉淀强化。这样就使得该合金具有高温强度高,高温稳定性好,抗氧化性好,热疲劳性能及冲击韧性优异,特别适合制作热锻模,国外已经大批量使用该合金用作高温模具材料。 
在高温的工作环境下5CrNiMo等普通模具 材料的屈服强度和抗拉强度远低于IN718合金,而且随着温度的升高、使用时间的延长屈服强度和抗拉强度急剧降低。IN718合金在高温下,不仅强度远高于5CrNiMo 合金钢,而且随着温度的升高屈服强度和抗拉强度变化不大,并且IN718合金在使用条件下超过1000小时抗拉强度下降小于5%。而5CrNiMo等常规模具钢材料650度高温下累计接触时间不超过8小时就已经因失效而报废。因此,温度愈高,时间愈长,他们之间的差别愈大。

2016-09-08据新华社电,6日,中国空军运-20飞机授装接装仪式在空军航空兵某部举行,中央军委副主席许其亮出席仪式。空军新闻发言人申进科表示,我国自主发展的运-20飞机正式列装空军航空兵部队,标志着空军战略投送能力迈出关键性一步。中投证券认为,运-20是中航飞机[-0.31% 资金 研报](000768,股吧)拳头产品,新型飞机服役将带动上游航材需求,高温合金、钛材和航空锻件需求有望提升。

运-20飞机是空军战略性、标志性、引领性装备,是我国自行研制的一种200吨级大型、多用途运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。该机的顺利研制并正式列装部队,实现了空中战略投送装备自主发展重大突破,标志着我国航空设计制造能力迈上新台阶,对推进我国经济和国防现代化建设,提高空军战略投送能力具有重要意义。

中投证券研报显示,运-20从开始研制到交付仅仅用了8年,表明我国航空工业的巨大进步。运-20等新型飞机研制成功将拉动上游材料需求,有望改善相关供应商整体盈利水平。其中,高温合金和钛材有望率先受益。

另外,我国发动机项目也在抓紧研制中,对材料需求构成支撑。从最新动态来看,7月4日至5日,工信部在上海组织召开大型客机发动机验证机项目初步设计评审暨转入详细设计阶段会议。工信部副部长辛国斌表示,要把握机遇,充分认识我国航空发动机发展的战略意义,积极推动验证机研制各项工作,全面完成详细设计阶段任务。另外,北京市工商局企业信用信息公示系统显示,中国航空发动机集团有限公司已于5月31日成立,注册资本500亿元。

航空发动机项目的快速推进和下游需求增长,为高温合金材料带来巨大需求。据券商研报介绍,高温合金占发动机总重量的40%-60%,航空发动机推重比的提高,70%以上的贡献来自材料技术。目前来看,全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家,整个行业具有较为明显的寡头特征。对于涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品,发达国家均对外进行严密管控。

为提升高温合金材料技术,工信部发布了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》 ,明确要求突破高温合金等材料技术。随着海空军装备建设提速,以及民用航空市场需求增长,我国发动机及燃气轮机需求规模将超万亿,高温合金需求有望超过2000亿元。券商研报认为,万泽股份[0.00% 资金 研报](000534,股吧)通过引入核心技术团队,战略转型高温合金领域,在高温合金母合金技术研发方面已成功熔炼近300 炉,建立了超高纯度高温合金熔炼核心技术体系。钢研高纳[-0.68% 资金 研报](300034,股吧)主要从事航空航天材料中高温合金材料的研发、生产和销售,具有国内几乎所有牌号高温合金生产的技术和能力。

2020-04-14  连续增强的精密合金材料以溢价提供******的强度和刚度。先进飞机的起落架可以使用连续增强的精密合金材料来减轻重量和增加环境阻力。其他候选应用包括超音速飞机外壳和需要高温强度的发动机结构。不连续增强的金属复合材料,包括晶须或颗粒,提供了更高的强度和刚度,但比未增强的金属成本更高。精密合金材料可以在轻载、刚度关键的机身部件中找到应用,在这些部件中,增强的疲劳或抗断裂能力并不是必需的。例子包括惯性制导系统,舵,逃生舱口,和飞机液压系统。
  具有连续增强的精密合金材料在纤维基体相容性、纤维成本、纤维尺寸和纤维涂层技术方面存在问题。还有一些尚未解决的问题与固结技术相关的是生产和制造成本,包括加工后的成型、成形和加工,以及设计性能的建立。晶须和颗粒微芯片需要专门设计的模具进行初级加工。实现颗粒的均匀分散和生产控制或减少晶须或颗粒大小是困难的,加工成本高。
  精密合金材料生产微型机的主要障碍是它们的高成本。其他障碍包括机械性能测量缺乏标准化和加工困难。过程开发和标准化对于连续和不连续的精密合金材料都是必需的。其他约束包括低断裂韧性和较差的横向力学性能。由于这些限制只能小众应用,但不是主要使用。精密合金材料在下一代商业运输飞机,此外精密合金材料在商用飞机上的第一个应用最有可能是在发动机上。

2018-08-22产品的特性直接影响到他的使用,对于人们来说,使用产品肯定是希望它的特质越好,因为在使用的过程中才不会出现其他的问题。那么GH3128的应用以及产品特性是什么呢?现在就详细的向大家介绍一下它的产品特性以及价值。 

首先,GH3128它的综合性非常强,所以它绝对是高温合金当中最好的一种,不仅仅如此,而且使用寿命长。因此对于客户来说,选择这样的优质产品就更有利于使用,而且在使用的过程中不会出现问题。当然,最重要的是它能够给各个应用到的行业带来许多的便利,而且有助于生产的发展。这也就是它受到人们欢迎的最重要的一个原因。 

其次,GH3128具有很强的塑造性,而且还具有良好的抗氧化性。所以就能广泛的应用于各个行业当中,而且在工业生产当中发挥着举足轻重的作用。工业生产如果没有他的参与的话,就会受到严重的影响。 

最后,GH3128还具有较强的抗腐蚀性,所以无论在什么样的环境下使用都不会受到影响,这样的优质产品才符合工业使用需要。当然,对于客户来说,他们在购买产品的时候就会看中它的一些特性从而选择它。 

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