媒体中心

行业动态 / Show
超级合金解析
作者:君木钢铁 所属分类:行业动态 时间:2022-01-10 09:57:38 浏览量:

“只要发动机牛,绑上一块木板也能飞起来。”
俄罗斯航空发动机领域大伽 法沃尔斯基 的这句名言广为人知,这一理念也在米高扬设计的米格-25战斗机上得到完美体现。和常规设计使用铝合金不同,米格25机身大量使用了超重的不锈钢材料。尽管空载重量已经接近20吨,但它仍能轻易突破3倍音速,这不得不归功于它搭载的强大发动机—— R-15-300。

航空发动机上的“超级合金”
超级合金(superalloy),又叫高温合金,热强合金,被大量应用在航空发动机制造中,如涡扇、燃烧室部件等。


超级合金有什么特点?
卓越的力学性能耐高温蠕变性能出色的表面稳定性耐腐蚀(氧化)性能。通俗地表达就是:强壮、耐高温、耐腐蚀。
高温合金其典型的晶体结构为面心立方奥氏体。

常见的超级合金有哪些
1) 哈斯特洛伊耐蚀镍基合金(Hastelloy)
2) 因科镍合金(Inconel)
3) 沃斯帕洛伊合金(Waspaloy)
4) 海恩斯合金(Haynes alloy)
5) 因科洛伊合金(Incoloy)
6) 雷内镍基高温耐蚀合金(Rene alloys)
7) MP98T(由美国SPS技术公司开发,可以承受高压氢环境,如使用氢作为燃料的火箭发动机,防止变脆)
8) TMS合金(TMS alloy,日本国家金属材料研究所开发的单晶高温合金)
9) CMSX单晶合金(美国Cannon-Muskegon公司开发的单晶高温合金)。

超级合金的研发思路
超级合金的这些特点来源与化学成分和制造工艺的创新。

卓越的力学性能和高温强度主要是通过固溶强化和析出强化达到,如γ相析出和碳化物的析出。

耐蚀性或耐氧化性的贡献主要来自于组成超级合金的化学元素的贡献,例如铝和铬。

超级合金的分类
按基体组织分类:铁基、镍基和钴基。
按生产方式分类:铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。
按强化机理分类:碳化物强化、固溶强化、时效强化和弥散强化。

超级合金的用途
这种材料一般用于航空和航海用发动机耐高温材料的制造,特别是喷气发动机最后两级压气机和最初两级涡轮叶片、燃烧室、加力燃烧室、涡轮盘、涡轮叶片及紧固件的制造。

中国高温合金自成系列
变形高温合金
用GH后面跟4位阿拉伯数字表示。
第一位是1,表示铁基固溶强化高温合金。
第一位是2,表示铁基时效强化高温合金。
第一位是3,表示镍基固溶强化高温合金。
第一位是4,表示镍基时效强化高温合金。
变形高温合金如果用作焊丝,在GH前添加H表示。

铸造高温合金
用K后面跟3位阿拉伯数字表示。
第一位是2,表示铁基时效强化高温合金。
第一位是4,表示镍基时效强化高温合金。

常见的超级合金详情大解析
1) 哈斯特洛伊耐蚀镍基合金(Hastelloy)
哈氏合金的分类
我们常说的哈氏合金,其实分为两类产品,分别是耐高温的海恩斯合金(Haynes alloy)和耐腐蚀的哈斯特洛伊耐蚀镍基合金(Hastelloy)。
耐腐蚀

哈斯特洛伊合金HASTELLOY®
Hastelloy alloy是Haynes International,Inc.所生产的镍基耐蚀合金的商业牌号的统称。
1922年,HASTELLOY® 商标正式注册,该名称取自Haynes Stellite Alloy,即“HAYNES STELLITE ALLOY” = HASTELLOY®。
HASTELLOY®包括镍钼系HASTELLOY® B-3®合金,镍铬钼系HASTELLOY® C-4 合金,铬镍铁系HASTELLOY® G-30®合金等。