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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2017-01-06

耐腐蚀材料粉末高温合金:粉末高温合金是采用粉末冶金工艺制取的高温合金,通常,粉末高温合金按强化方式分为沉淀强化型高温合金和氧化物弥散强化型高温合金。
(l)沉淀强化粉末高温合金
除含碳量适当减少之外,这些合金的成分与同牌号的铸造或变形合金相同。例如in100、rene,95、rene,88dt等已投入使用。
(2)氧化物弥散强化高温合金
以热稳定性高的超细氧化物质点弥散分布于合金基体内的粉末高温合金,简称ods (oxide dispersion strengthening)高温合金。该类合金的氧化物弥散质点目前都采用y2o3,合金中y2o3的含量一般为0.5%~2.0%之间,过高的y2o3含量虽然能提高合金强度,但塑性显著降低。例如,ma753、ma6000等,也已投入使用。

 

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2019-01-31硬质合金是将这种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属,用粉末冶金方法制成的金属材料。
  硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料,再进烧结炉加热到一定温度(烧结温度),并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的硬质合金材料。
  硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段:
  1、脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化:
  成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。
  粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。
  2、固相烧结阶段(800℃--共晶温度)
  在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。
  3、液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)
  当烧结体出现液相以后,收缩很快完成,接着产生结晶转变,形成合金的基本组织和结构。
  4、冷却阶段(烧结温度--室温)
  在这一阶段,合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化,可以利用这一特点,对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

2021-06-08如何增加合金材料的耐腐蚀性能:
(1)提高金属或合金的热力学稳定性,即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素,使形成固溶体以及提高合金的电极电势,增强耐蚀性。如Cu中加Au,Ni中加入Cu、Cr等,即属此类。不过这种大量加入贵金属的办法,在工业结构材料的应用是有限的。
(2)加入易钝化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基体金属的耐蚀性。钢中加入适量的Cr,即可制得铬系 不锈钢。实验证明,在不锈钢中,含Cr量一般应大于13%时才能起抗蚀作用,Cr含量越高,其耐蚀性越好。这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性,但在非氧化性介质如衡硫酸和盐酸中,耐蚀性较差。这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同时对氧化膜还有溶解作用。
(3)加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素,是制取耐蚀合金的又一途径。例如,钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧化铁(FeOx·(OH)3-2x)的保护作用。钢中加入Cu与P或P与Cr均可促进这种保护膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大气腐蚀的 低合金钢。


2023-03-26一般来说,特殊合金的合金化程度很高,在加热过程中很容易导致表面合金元素耗尽,导致与炉气结合形成脆性化合物,降低锻件表面的塑性和财产;一些合金也容易吸收有害气体并造成表面污染,这需要使用保护性气氛加热炉进行加热或在坯料表面涂覆保护性润滑剂。此外,特种合金的锻造温度范围窄,对加热和锻造温度敏感,因此有必要在能够精确控制温度的加热炉中加热。在锻造过程中,应避免剧烈变形,以防止过热影响锻件的微观结构和财产。同时,还需要严格保证端部温度,******限度地减少模具对锻件的冷却作用。

2020-03-10塑料模具的制造成本甚高,材料费只占模具成本的极小部分,因此,钢材选用在符合我国资源条件下,应优先选用工艺性好、性能稳定和使用寿命较长的钢种。于模具钢材应用研究,提供模具失效分析及模具寿命解决方案一站式服务,专业销售进口最具性价比模具钢材(硬质合金、瑞典乌德霍姆工具钢UDDEHOLM、日本日立模具钢HITACHI METALS、日本不二越高速钢、美国熔炉斯伯粉末冶金工具钢、德国葛利兹模具钢Groditz等)以及国产新型模具钢、基体钢、无磁模具钢、火焰钢、空冷钢、红冲模具钢等。

硬质合金适用于冷挤压成型的塑料模具用钢多使用工业纯铁。也可使用10、15、20、20Cr钢。为了得到较高的塑性,最好是用硅含量低的钢。对于很深的低模,可以分成若干道工序完成整个压制,在各道压制工序之间,低模应进行完全退火以恢复塑性。工业纯铁锻造应在1000~1250℃或680~850℃范围内进行,避免在中间温度进行,以防“重结晶脆性”。模具在900~930℃渗碳,自780~800℃淬火,并在150~250℃回火,表面硬度58HRC以上。

2018-07-10社会经济日益发展,生产制造业日益发达,作为“工业的牙齿”,硬质合金以其卓越的性能在国民生产中的使用普及率越来越高。随着科学技术的发展,消费行为的改变和观念的转变,硬质合金产品已经从原来的消耗品上升成为生产加工强有力的财富利器。当然,随着市场经济发展的要求,对硬质合金产品的使用性能要求也越来越高,这就出现了硬质合金低压烧结工艺。
    硬质合金低压烧结工艺的“低压”是相对‘热等静压’的压力来说的,两者都是在等静压力下烧结,前者的压力约为5Mpa左右,后者的压力高达70~100MPa。低压烧结是在真空烧结和热等静压的基础上发展起来的,以前的理念认为,在烧结温度下消除合金中的孔隙需要较大的压力,后来试验发现,在烧结温度下,较低的压力同样可以消除合金内的孔隙,而且可以避免因高压而在合金中造成‘钴池’的缺陷。低压烧结使合金能获得比经热等静压处理的合金更好的综合性能。
    硬质合金低压烧结炉兼容了脱蜡、真空烧结、低压烧结、低压处理、气氛烧结等多项功能。目前主要用于:压制品的低压烧结;烧结产品的低压处理;压制品的调碳烧结。低压烧结的主要功能是减少硬质合金中的显微孔隙。烧结体内的孔隙在真空烧结阶段已经消除。加压阶段主要是消除显微孔隙。低孔隙是高质量硬质合金的重要标志,在生产中尽量降低硬质合金中的孔隙,是硬质合金生产质量的主要追求之一。
    硬质合金致密化与毛细管力、液相对固相的湿润性和液体的表面张力都有着息息相关的关联,在烧结过程中随着温度升高,当出现液相时,由于毛细管压力,使液相向WC表面移动,由于液相对WC相有很好的湿润性,使液相很好的附在WC表面,由于液相的表面张力,驱使被液相包裹的WC移动,强烈的收缩就此发生。在被液相包裹的WC移动,收缩的过程中,存在于压块中的气体被排出,由于液相的流动,有一部分烧结体内的孔隙被液相封闭,随着收缩的增强,封闭孔隙内产生压力,当表面张力等于或小于孔隙内压力时,封闭孔隙在合金中被保存下来,形成显微孔隙。
    硬质合金低压烧结工艺流程简单概述:装料→抽真空→升温至400℃→升温至1200℃保温→升温至液相烧结温度→充Ar加压→保温加压→降压冷却→卸料。
    相比热等静压来说,热等静压设备因采用‘高压’而昂贵,低压烧结设备因采用‘低压’,带来设备造价的大幅降低,使低压烧结炉能很快普及,现已成为生产高、中档硬质合金的常规生产设备。当然,一种工业生产工艺的成熟度还需要科学技术的强力支持。

2016-06-14      高温合金的发展历史,是人类孜孜不倦追求进步的真实写照。高温合金的开发从1940年左右燃气轮机的实际应用开始,至今50多年。高温合金的使用温度以平均每年提高10℃的Z温度增加,从当初的650℃发展到今天的门00℃左右。
      在以前,从最早使用的铁基高温合金(亦即耐热钢)、钻基合金,至5年代又开发出被誉为“发动机心脏”的镍基高温合金,在这三不合金中,镍基高温合金是目前使用最为广泛、使用温度最高的卡金材料。为了兼顾抗氧化性及热强性,科研工作者近年来还开用了计算机辅助设计进行合金成分的确定,从而使高温合金分成分渐趋完全合理化。
      在制造工艺上,定向凝固技术,快速凝固技术,粉末冶金,机械合金化等工艺都分别应用于高温合金的话备,使其性能不断提高。
      在许许多多的用途中,高温合金在喷气发动机及燃气轮秒中的应用最引人注目。由于内燃机的热效率在很大程度上决定于燃气进口温度与出口温度之差,该值越大,热效率越高。而辩效率若增高1%,其节能和提高功率的意义也是非凡的。燃炽温度的提高,受制于材料的耐热温度,这是人们一直在寻求提高高温合金使用温度的根本原因之一。
      随着材料的进步以及冷却技术及制备技术的提高,祸轮进口温度已从50年代的800℃发展到1400℃左右,这也是高温合金使用温度最高、效果最显著的领域之一。热效率也相应地从20%升高到30%。

2017-11-18GH5605高温合金、GH5605精密合金、GH5605耐蚀合金
合金牌号:GH5605
高温合金化学成分%
C 0.05-0.15
Cr 19.00-21.00
Ni 9.00-11.00
W --
Mo 1.00-1.50
Al 0.20-0.60
Ti 1.70-2.40
Fe 余
Nb--
B---

2022-02-28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。

2018-05-11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。

2016-07-29     航空发动机被称为“工业之花”,是航空工业中技术含量最高、难度******的部件之一。作为飞机动力装置的航空发动机,特别重要的是金属结构材料要具备轻质、高强、高韧、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能,这几乎是结构材料中最高的性能要求。
  
  高温合金是能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料。高温合金是为了满足现代航空发动机对材料的苛刻要求而研制的,至今已成为航空发动机热端部件不可替代的一类关键材料。目前,在先进的航空发动机中,高温合金用量所占比例已高达50%以上。
  
  自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的研究、生产和应用已历经60年的发展历程。60年的高温合金发展可以分为三个阶段。
  
  第一个阶段:从1956年至20世纪70年代初是我国高温合金的创业和起始阶段。本阶段主要是仿制前苏联高温合金为主体的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
  
  第二个阶段:从20世纪70年代中至90年代中期,是我国高温合金的提高阶段。主阶段主要试制欧美型号的发动机,提高高温合金生产工艺技术和产品质量控制。
  
  第三阶段:从20世纪90年代中至今,是我国高温合金的全新发展阶段。本阶段主要是应用和开发了一批新工艺,研制和生产了一系列高性能、高档次的新合金。
  
  目前,我国的高温合金研究主要研究单位是钢铁研究总院、北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、北京科技大学、东北大学、西北工业大学等,主要生产企业有:中航工业、钢研高纳、炼石有色、抚顺特钢、高钢特钢和第二重型机械集团万航模锻厂(二重)等。在此基础上,我国已具备了高温合金新材料、新工艺自主研发和研究的能力。
  
  在现代先进的航空发动机中,高温合金材料用量占发动机总量的40%~60%。在航空发动机上,高温合金主要用于燃烧室、导向叶片、涡轮叶片和涡轮盘四大热段零部件;此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。

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