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高温下使用的合金有些什么
作者:君木钢铁 所属分类:技术百科 时间:2022-02-22 08:58:14 浏览量:

   在世界先进发动机研制中,高温合金材料用量已占到发动机总量的40%~60%。所以,高温合金材料也被誉为先进发动机基石。这段时间,小编将带大家深度了解先进高温合金的制备工艺,分析测试以及应用。

高温合金简介

   高温合金,顾名思义就是能在较高温度(900℃以上)环境内使用,并在一定应力条件下长时间服役的合金。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
             

   广义上的高温合金指的是能够在高温下抗氧化或腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的一类合金,包括铸造高温合金、金属间化合物等高温金属材料。狭义上的高温合金是以铁、镍、钴为基,能在大约600℃以上的高温下抗氧化或腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的一类合金。高温合金自诞生以来从原来的铁、镍、钴为基,不断发展和演变,以及引入新的加工工艺,从传统的铸造高温合金和变形高温合金,发展出粉末高温合金、氧化物弥散强化(ODS)合金、金属间化合物等新型高温合金,从而大大扩展了高温合金的内涵。

高温合金大致可以分为以下几类:

制造方式 分类 特点 军工应用
铸造高温合金 等轴多晶 合金程度高,多种强化手段,成型性能好,比变形高温合金的工作温度高。 锅轮叶片,航天发动机精铸件
定向凝固柱晶 1000度以上使用,性能较等轴多晶更优 航空发动机叶片,导向叶片等  
单晶 1200度以上,具有极强的高温合金性质 下一代航空发动机锅轮叶片,它的性质很大程度上决定了航空发动机的发展  
变形高温合金 铁基变形高温合金 700度以下使用,镍含量少于50%,抗氧化性弱 中国50年代使用的涡轮盘,燃烧室零件
镍基变形高温合金 650-1000度以上使用,镍含量高于50%,热性能良好 应用广泛,主要用于航天发动机板材、棒材、盘锻件及燃烧室等。  
钴基变形高温合金 730-1000度使用,镍基合金的升级版 钴金属非常稀少,属战略资源,应用很少  
新型高温合金 粉末冶金高温合金 使用温度可达1000度,组织均匀,热加工性能良好,热疲劳性良好 航天发动机涡轮盘、涡轮挡板、鼓筒轴
ODS高温合金 使用温度高,屈服强度高,高温蠕变性能好 航天发动机我轮盘,封严盘、涡轮挡板  
金属间化合物高温合金 高温抗氧化性好、刚度大、密度低、弹性模量好 航天结构器件和发动机器件  
   
   高温合金在材料工业中主要是为航空航天产业服务。伴随着航空航天产业的发展,我国已经建立起自己的高温合金体系,从而形成了一定的产业规模。高温合金由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能,已经逐步应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域,从而大大扩展了对高温合金的需求。