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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。

2018-08-09高温合金也称热强合金，按其基体元素分为镍基、铁基和钴基高温合金；按制备工艺分为变形和铸造高温合金；按强化方式分为固溶强化型、时效强化（沉淀）型、氧化物弥散强化型和纤维强化型高温合金。高温合金的主要特点是具有足够的高温强度，并在高温氧化性气氛或燃气条件下能够长期工作。为了满足不同用途对高温合金性能的要求，一般采用固溶强货和时效强化的方式对高温合金进行强化。固溶强化就是在Ni-Cr或Fe-Ni-Cr基体的固溶度范围内加入一定量的W、Mo、Nb、Ta、Co等元素，使之形成Ni基或Fe基复杂固溶体，从而导致基体晶格产生畸变，形成内应力，使位错运动受到牵制而产生固溶强化作用。时效强化就是在Fe基或Ni基基体中加入一定量的Al、Ti、Nb、C等元素，使其在热处理过程中从合金内部沉淀析出金属间化合物和不同类型的碳化物，从而产生强化作用。时效强化可以进一步提高高温强度。 

高温合金牌号取自GB/T14992-1992、YB/T5246-1993、YB/T5248-1993。按标准规定，除化学成分和力能性能外，高温合金的主要质量指标还有以下性能。 

低倍组织。在经酸浸的横向试片上无目视可见的缩孔痕迹、空洞、裂纹、针孔、夹杂等，并逐件进行超声波检验，棒材、饼材进行塔型发纹检验，均应符合规定。 

高倍组织。部分棒材、板材进行晶粒度检验，其级别一般为3~7级或5~8级，或报实测数据。 

表面质量。棒材表面无裂纹、折叠、结疤和夹渣，冷拉棒还应光滑、洁净；板材表面光滑平整，无疤痕、重皮、氧化皮、麻坑、过酸洗痕迹等；管材内外表面无裂纹、折叠、龟裂、轧折、分层、结疤等；丝材表面无锈蚀、油污。

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。

2018-05-30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

2016-07-20
 一般的处理和4J36一样采用三段处理。 均匀化：在加热中，合金串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 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。 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℃，保温1~4h。

零件热处理工艺一般包含以下几个工艺过程，消除应力退火：为消除零件在机械加工后的残存应力度进行消除应力退火：530~550℃，保温1~2h,炉冷 中间退火：为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中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，4J36的过程也是完全相同的。

2017-12-11
　　一手坚持主业，一手另谋新的经济增长点
 
　　这是夏黑、这是巨玫瑰、这是红芭拉蒂……8日上午，又一家生态园在新密市岳村镇任岗村开园。与其他园不同，这里开园第一天前来捧场的都是些钢铁企业和贸易的老板们，他们不仅是来这里感受采摘乐趣，更重要的是来观摩企业转型的经验。记者采访中发现，由于整体经济的不景气，一些资金密集型企业正在撤出资金寻找第二个经济增长点。郑州晚报记者李丽君
 
　　钢价“跌跌不休”，钢企纷纷转型升级
 
　　新开园的田缘兴生态农业园的老板杨国军告诉记者，他之前一直做钢铁贸易，已有20多年，手底下有4个公司，业绩一直是行业内的前三甲。但从2012年钢铁行业进入寒冬之后，各个公司的业绩都下滑得非常厉害，“从上半年的情况看，今年我们公司的盈利估计只有两三百万元，要比去年少三分之二”。
 
　　不久前，中国钢铁工业协会常务副会长朱继民在“2015高强建筑用钢及钢结构应用发展论坛”上介绍，自2014年以来，进入2015年，下跌趋势不但没有减缓，反而更加剧烈，钢材综合价格指数从去年底的83.09点跌到6月末的66.09点，降幅19.7，已超过去年全年的降幅。
 
　　在行业产能过剩，钢价“跌跌不休”的情况下，许多大型钢企纷纷谋划转型。如南钢股份，拟投资5亿元人民币设立全资子公司江苏金石节能环保投资控股有限公司，经营与节能环保相关的实业投资、资产管理、技术开发等业务。宝钢集团此前也专门成立了节能环保产业化平台的上海宝钢节能环保技术有限公司。
 
　　不少钢铁企业尝试在主业之外，向钢铁上下游产业延伸。凌钢股份原主要产品中有75%均为建筑用长材，而近年来地产投资增速逐渐下移，原品种结构已严重拖累公司业绩。为增加效益，公司开始实施“普转特”战略，在立足于普通钢材的同时，向优特钢研发生产转型，涉入机械制造、汽车等新应用领域。
 
　　此外，部分钢企开始向非钢产业发展延伸。以转型养猪而一时名声大噪的武钢，目前在主业之外，养猪和关心衣食住行成为其非钢产业的主打。与武钢的非钢产业接地气相比，冀钢的“大物流版图”和宝钢的软件开发等非钢产业，则显得高端大气很多。
 
　　钢贸商寻找第二经济增长点
 
　　受影响的不仅仅是大的钢企，在利益链上的钢贸商们也深受影响。
 
　　“10年一个轮回，这次行业的下滑才刚开始，还要好几年。”杨国军说，依照他的经验，他从2013年就开始为公司和员工谋划另一条保障路线。“钢铁贸易依然是我们的主业，但是几年后市场会成什么样谁都说不好，虽然我们会坚持度过寒冬，但是也不能不多做些打算。”

2018-04-20  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。

2021-05-12异种金属焊接这些经典常识
　　异种金属焊接所存在的一些固有问题阻碍了它的发展，如异种金属熔合区的构成和性能，异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区，由于靠近熔合区各段上焊缝结晶特点不同，又易形成性能不好的、成分变化的过渡层。
　　另外，由于处在高温的时间长，这一区域的扩散层会扩大，会进一步使金属的不均匀性增加。而且异种金属焊接时或焊后经热处理或经高温运行后，经常发现低合金一侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中“迁移”的现象，分别在熔合线两侧形成脱碳层和增碳层，在低合金一侧母材形成脱碳层，在高合金焊缝一侧形成增碳层。
　　防碍和阻止异种金属结构的使用和发展主要表现在以下几个方面：
　　1.在室温下，异种金属焊接接头区的机械性能(如拉伸、冲击、弯曲等)一般优于被焊母材的性能，但高温下或高温长期运行后，接头区的性能劣于母材。
　　2.在奥氏体焊缝与珠光体母材之间存在一个马氏体过渡区，该区韧性较低，是一个高硬度脆性层，也是导致构件失效破坏的薄弱区，它会降低焊接结构的使用可靠性。
　　3.焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。一般认为脱碳层由于碳的减少而导致该区域组织、性能发生较大变化(一般是劣化)，从而使得该区域容易在服役过程中发生早期失效。很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。
　　4.失效与时间，温度和交变应力等条件有关。
　　5.焊后热处理不能消除接头区的残余应力分布。
　　6.化学成分的不均匀性。
　　异种金属焊接的时候，由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有着明显的差别，焊接过程中，母材和焊材都会熔化并相互混合，混合的均匀程度随着焊接工艺的改变而改变，而且焊接接头不同的位置，混合均匀程度也有很大差异，这就造成了焊接接头化学成分的不均匀性。
　　7.金相组织的不均匀性。
　　由于焊接接头化学成分的不连续，经历了焊接热循环后，焊接接头各个区域出现不同的组织，往往在某些区域出现极其复杂的组织结构。
　　8.性能的不连续性。
　　焊接接头的化学成分和金相组织的差异，带来了焊接接头力学性能的不同。沿焊接接头的各个区域强度、硬度、塑性、韧性、冲击性能、高温蠕变、持久性能都有很大差别。这种显著的不均匀性使得焊接接头不同区域在相同的条件下，表现出来的行为有很大的差异，出现弱化区域和强化区域，尤其是在高温的条件下，异种金属焊接接头在服役过程中经常出现早期失效。
　　二
　　不同焊接方法焊接异种金属时的特点
　　大多数焊接方法都可用于异种金属的焊接，但在选择焊接方法及制定工艺措施时，仍应考虑异种金属焊接时的特点。根据母材和焊接接头不同的要求，熔焊、压焊及其他焊接方法在异种金属焊接中都有所应用，但也都各有其优缺点。
　　1.熔焊
　　异种金属焊接中应用较多的是熔焊方法，常用的熔焊方法有焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。为了减少稀释，降低熔合比或控制不同金属母材的熔化量，通常可选用热源能量密度较高的电子束焊、激光焊、等离子弧焊等方法。
　　为了减小熔深，可以采取间接电弧、摆动焊丝、带状电极、附加不通电焊丝等工艺措施。但无论如何，只要是熔焊，总有部分母材熔入焊缝而引起稀释，另外，还会形成诸如金属间化合物、共晶体等。为了减轻这类不利影响，必须控制和缩短金属在液态或高温固态下的停留时间。
　　然而，尽管熔焊方法和工艺措施不断改进和完善，却仍然难以解决所有异种金属焊接时的问题，因为金属种类繁多，性能要求又多种多样，接头形式又各不相同，许多情况下还需要采用压焊或其他的焊接方法来解决特定的异种金属接头的焊接问题。
　　2.压焊
　　大多数压焊方法都只将被焊金属加热至塑性状态或甚至不加热，而以施加一定的压力为基本特征。与熔焊相比，在焊接异种金属接头时压焊具有一定的优越性，只要接头形式允许，焊接质量又能满足要求，采用压焊往往是比较合理的选择。
　　压焊时，异种金属交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有压力的作用，即使表面有熔化金属存在，也会被挤压而排出（如闪光焊和摩擦焊），只有少数情况下压焊后还保留了曾经熔化的金属（如点焊）。
　　压焊由于不加热或加热温度低，可以减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响，防止产生脆性的金属间化合物。某些形式的压焊甚至能将已产生的金属间化合物从接头中挤压出去。此外，压焊时也不存在因稀释而引起的焊缝金属性能变化问题。
　　不过，大多数压焊方法对接头形式是有一定要求的，例如点焊、缝焊、超声波焊必须用搭接接头；摩擦焊时至少有一个工件必须具有旋转体的截面；爆炸焊只适用于较大面积的连接等。压焊设备目前也还不普及。这些无疑地都限制了压焊的应用范围。
　　3.其他方法
　　除熔焊和压焊外，还有一些可以用于异种金属焊接的方法。例如钎焊就是钎料与母材之间的异种金属焊接方法，不过这里所讨论的则是较特殊的钎焊方法。
　　有一种方法称作熔焊——钎焊，即对异种金属接头中低熔点母材一侧为熔焊，对高熔点母材—侧为钎焊。而且通常是以低熔点母材相同的金属为钎料。因此，钎料与低熔点母材之间就是同种金属的熔焊过程，不存在特殊困难。
　　钎料与高熔点母材之间则是钎焊过程，母材不发生熔化、结晶，可以避免许多焊接性方面的问题，但要求钎料对母材能良好润湿。
　　另一种方法称作共晶钎焊或共晶扩散钎焊。这是将异种金属接触表面加热到一定温度，使两种金属在接触表面处形成低熔点的共晶体，该低熔点共晶体在此温度下呈液态，实质上成了一种不用外加钎料的钎焊方法。
　　当然，这要求两种金属之间能够形成低熔点的共晶体。异种金属扩散焊时加入中间层材料，在很低压力下加热使中间层材料熔化，或与被焊金属接触形成低熔点共晶体，此时形成的薄层液体，经一定时间的保温过程，使中间层材料全部扩散到母材中并均匀化，就能形成没有中间材料的异种金属接头。
　　这类方法在焊接过程中都会出现少量液态金属。因而又被称作液相过渡焊，他们的共同特点就是接头中不存在铸造组织。
　　三
　　焊接异种金属的注意事项
　　1.考虑焊件的物理、力学性能和化学成分
　　(1)根据等强度的观点，选择满足母材力学性能的焊条，或结合母材的可焊性，改用非等强度而焊接性好的焊条，但考虑焊缝的结构形式，以满足等强度、等刚度要求。
　　(2)使其合金成分符合或接近母材。
　　(3)母材含C、S、P有害杂质较高时，应选择抗裂性能和抗气孔性能较好的焊条。建议选用氧化钛钙型焊条。如果尚不能解决，可选用低氢钠型焊条。
　　2.考虑焊件的工作条件和使用性能
　　(1)在承受动载荷和冲击载荷的情况下，除保证强度外，对冲击韧性、延伸率均有较高要求，应一次选用低氢型、钛钙型和氧化铁型焊条。
　　(2)接触腐蚀介质的，必须根据介质的种类、浓度、工作温度以及区分是一般服饰还是晶间腐蚀等，选用合适的不锈钢焊条。
　　(3)在磨损条件下工作时，应区分是一般还是受冲击磨损，是常温还是高温下磨损。
　　(4)非常温条件下工作时，应选用相应的保证低温或高温力学性能的焊条。
　　3.考虑焊件的集合形状复杂程度，刚度大小，焊接破口的制备情况和焊接位置。
　　(1)形状复杂或大厚度的焊件，焊缝金属在冷却时收缩应力大，容易产生裂纹，必须选用抗裂性能强的焊条，如低氢型焊条，高韧性焊条或氧化铁型焊条。
　　(2)受条件限制不能翻转的焊件，需选用能全位置焊接的焊条。
　　(3)焊接部位难以清理的焊件，选用氧化性强的，对氧化皮和油污不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。
　　4.考虑施焊工地设备
　　在没有直流焊机的地方，不宜选用限用直流电源的焊条，而应选用交直流电源的焊条。某些钢材（如珠光体耐热钢）需焊后消除热应力，但受设备条件限制（或本身结构限制）不能进行热处理时。应改用非母材金属材料焊条（如奥氏体不锈钢），可不必焊后热处理。
　　5.考虑改善焊接工艺和保护工人的身体健康
　　在酸性焊条和碱性焊条都可以满足要求的地方，应尽量采用酸性焊条。
　　6.考虑劳动生产率和经济合理性
　　在使用性能相同的情况下，应尽量选用价格较低的酸性焊条，而不用碱性焊条，在酸性焊条中又以钛型、钛钙型为贵，根据我国矿藏资源情况，应大力推广钛铁型药皮的焊条。

2019-03-30“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22%的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
铁素体不锈钢
含铬15%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢，属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。
奥氏体不锈钢

含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
奥氏体 - 铁素体双相不锈钢
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织
各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
沉淀硬化不锈钢
基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。
马氏体不锈钢
强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。

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。