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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 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。

 

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2018-09-30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。

2021-12-25粉体材料模压成形是将一定质量(体积)的合金粉末与无机非金属粉末及一定成型剂的混合物装入刚性模腔,然后通过上、下模冲沿单一轴向方向对粉末施加一定大小的压力,使松散的粉料在封闭的模腔中压缩成具有一定尺寸、形状、密度与强度的压坯,再将压坯从模中脱出的工艺过程。整个过程包括装粉、压制和脱模三个步骤。
模压成形的基本目的是要松散的粉末体压实,使之成为具有一定尺寸、形状、密度和强度的半成品压坯,为下一步的烧结打下基础。一般来说,在压制过程中,要达到一定的尺寸、形状和平均密度是比较容易的,但要使压坯密度分布均匀却比较困难。形状越复杂,越难使压坯密度分布均匀。压坯密度分布的不均匀性不但终影响产品的力学性能,而且也是引起压坯开裂、分层、掉边掉角、烧结收缩不均、产品变形、精度超差等压制废品的重要原因。


2019-12-28变形高温合金通常含有十几种元素,成份非常复杂,合金元素分别通过固溶强化、第二相强化和晶界强化等手段来提高热强性和热稳定性,通过加入铬、钴、钨、钼等高熔点元素形成固溶体,起固溶强化作用,加入钛、铝、铌、钽、铪、钒、碳等元素形成金属间化合物和碳化物,起第二相强化作用。变形高温合金用于制造燃烧室、尾喷口和部分涡轮盘、高压压气机盘等重要零件,但是在燃气涡轮发动机的两个最重要的位置涡轮导向叶片和工作叶片上,变形高温 合金已被铸造高温合金代替,在涡轮盘上开始让位于粉末高温合金。

2018-11-26GH3128(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。

2022-05-07又到了新的一年,我们又要为今年的市场做一下规划了,钻石拉丝模具的市场怎么样呢,俗话说一年之季在于春,作为行业人士,为大家分析一下钻石拉丝模具的发展前景如何:

钻石聚晶模具又称金刚石模具,是锋利的切割刀,可以轻易切割普通的金属物品。不仅起到美化人体的作用,在时尚界有很大的影响力,在工业方面,同样是重要的切割机。钻石聚晶模具就是制造金属物品的模具,被广泛的使用达到工业五金行业中,是制造铁丝和其他丝类用品的专业膜具。

这种特殊的膜具内部采用天然的金刚石,钻石对金属有极强的切割性能。由粗到细的模孔可以制造任何粗细的钢丝,钨丝和铜丝,是重要的电线铜丝生产模具。今年来这种模具被不断的完善,内芯的钻石级别也越来越高等级,切割出来的丝线尺寸更加细腻,符合工业标准,这种设备已经普及开来,还有很多用处,压缩铜丝或者回收铜丝的再造,都可以在这种模具里完成,成为垄断钢丝制造行业的专业模具。

硬质合金模具设计专业的工具:

不管哪个行业都有非常专业的工具,那么对模具行业来说对于不错品质的工具都有着标准的一个看法。因为这个是一个精密的工具,是需要专业的参数做依据。这样的情况下就会把我们需要的产品非常不错的生产加工。

而在许多的模具中值得我们选择的一个就非螺旋模具莫属了,我们之所以会对于这个东西这么的偏爱是非常有一个很大的原因。就是在整个行业里面是做到了零误差的一个参数配比。做出来的模具是非常精密。自然也就不会让我们有担心的地方了,一切的问题都是没有了。没有任何问题的产品自然是值得我们选择。

拉丝模具专业精密工具的由来也就是这个原因了。我们是可以很好的相信这样不错的东西了,好好的使用这个专业的工具,也是我们值得拥有。

2022-12-17镍铬与铁、铝、硅、碳、硫等元素可以制成合金镍铬丝具有较高的电阻率和耐热性。是电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件镍铬丝合金通常用于滑动变阻器的线圈起到保护电路和通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压的作用。

镍铬丝网又名镍铬合金网、镍铬合金丝网,镍铬合金网,镍铬合金过滤网。具有优越的延伸率、抗压强度、表面光洁度、抗氧化性、抗硫性、抗渗透性等功能。反复弯曲次数多,电阻及温度系数稳定,允许表面负荷高,比重轻且价格经济合理.

2019-06-05   高温合金分为三类材料:760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料,抗拉强度800MPa。或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。

   高温合金又称超合金,使用温度范围为550~1100°C。英国于40年代最早研制成镍基合金尼蒙尼克75,用作燃气涡轮发动机的涡轮叶片材料。1945~1975年,高温合金有了很大发展,涡轮进口温度平均每年提高15°C(涡轮前温度每提高100°C,能使发动机推力增加15%)。随着合金化程度的提高,高温合金的锻压变形愈加困难,因此铸造合金逐渐得到发展和应用。镍基铸造合金的高温强度高,组织比较稳定,热疲劳性能好,是制造涡轮工作叶片和导向叶片的理想材料。从60年代初发展定向凝固铸造涡轮叶片以来,由于消除了垂直于应力方向的横向晶界,叶片的热疲劳寿命提高大约8倍,蠕变断裂寿命提高2倍多,塑性提高4倍。 定向凝固单晶涡轮叶片则完全消除了晶界,与普通铸造涡轮叶片相比,工作温度提高近100°C。

   以难熔金属钨、钼、钽、铌为基体,添加固溶强化元素形成以碳化物沉淀相和热加工方式强化的高温材料。它的熔点和高温强度大大超过高温合金和弥散强化合金,钨-钼和铌-钨-钽合金在1316°C时的拉伸强度分别达到 510和 210兆帕(约51和21公斤/毫米2)。钼合金在1093°C时的拉伸强度也能达到 490兆帕(约49公斤/毫米2),都是制造航空燃气涡轮发动机涡轮叶片、导向叶片和燃烧室的优良材料。缺点是受高温空气侵蚀时极易脆化,须在涂层的保护下使用。铌合金已被用于制造短时间工作的火箭发动机燃烧室和喷管,也有用钽制造这类高温部件的。用钨合金丝或钨纤维增强高温合金制成高温复合材料,可以弥补难熔合金的缺点,用作先进燃气涡轮发动机的涡轮叶片。

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


2020-03-24精密合金机械法细晶工艺包括振动法和搅拌法。振动法可以采用机械振动,电磁或超声波振动等,而搅拌法采用铸型旋转振动,即周期性地改变铸型的旋转方向和旋转速度。精密合金机械法细晶工艺的原理是在高温合金凝固时,迫使枝晶折断、破碎,成为结晶核心,增加形核数量,使晶粒数量增多,尺寸减小,达到细化晶粒的目的。

精密合金材料采用机械搅拌法,在合金凝固过程,通过搅拌,剪断树枝晶,产生许多形核中心,随后形成均匀细小的晶粒。由于GX产品中有许多显微疏松,采用热等静压(HIP)处理使产品致密化,强度性能增加,分散度减小。

北京航空材料研究院采用铸型搅动法即铸型旋转振动法(属精密合金机械法)工艺细化整体叶轮轮盘的晶粒,并在此基础上,控制叶片凝固过程,使叶片晶粒度和形态可任意调整,从而获得整体叶轮控晶铸造工艺。铸型搅动法细化晶粒效果只受铸型搅动机械参数的影响。铸型转速越高,破碎枝晶能力越强,晶粒细化效果越好,但n太高,型壳容易破裂。正反转时间(正反)太长,晶粒长大时间长,晶粒变粗,而太短,破碎枝晶能力差,晶粒也变粗。正反换向时间(换向)应越短越好,越短破碎枝晶的能力越强。

但机械驱动系统的转换需要时间,换向不可能为零。总搅动时间(总)取决于浇注过热度(T),T越大,所需总越长。通常合金液成为糊状即可停止搅动,如果继续搅动,铸件将存在更多的缩孔和疏松。对于成分一定的高温合金,只要铸型搅动工艺参数合适,叶轮轮盘的晶粒度可达3~4级。如果同时控制叶片的凝固温度梯度和凝固过程,可使叶片得到所需晶粒形态和晶粒尺寸。

2022-07-09至于合金材料,有很多种不同,例如我们常见的锌合金材料和相对高端的软磁合金材料。就软磁合金材料而言,它们大多用于高端工业,因此属于非常精密的合金材料。使用锌合金时应注意什么?
首先,锌合金材料的耐腐蚀性相对较差,如果不注意,铸件在腐蚀过程中往往会出现时效变形,力学性能较差,长时间后可能出现裂纹。因此,在使用过程中,由于其耐腐蚀性弱,必须做好防护和维护。第二,老龄化问题。由于铝合金材料富含铝、铜等物质,在低温和室外溶解后,其溶解度将大大饱和。但是,如果长时间处于这种情况,饱和度将被释放,这将导致其形状和大小发生一些变化。

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