定義
高溫合金是指一種基于鐵，鎳和鈷的金屬材料，可以在600℃以上的高溫和一定的應力下長(cháng)時(shí)間工作。并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和耐腐蝕性能，良好的疲勞性能，斷裂韌性等綜合性能。高溫合金是單一奧氏體組織，在各種溫度下均具有良好的結構穩定性和使用可靠性。
基于上述性能特征，以及高溫合金的高度合金化，它也被稱(chēng)為“高溫合金”。它是一種廣泛用于航空，航天，石油，化學(xué)工業(yè)和船舶的重要材料。根據基體元素，高溫合金分為鐵基，鎳基，鈷基和其他高溫合金。鐵基高溫合金的使用溫度一般只能達到750?780℃。對于在較高溫度下使用的耐熱零件，使用鎳基和難熔金屬基合金。鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域中占有特別重要的地位。它被廣泛用于制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機和各種工業(yè)燃氣輪機的較熱零件。
發(fā)展歷程
1.國際發(fā)展
自1930年代末以來(lái)，英國，德國，美國和其他國家已開(kāi)始研究超級合金。第二次世界大戰期間，為了滿(mǎn)足新型航空發(fā)動(dòng)機的需求，超級合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)期。在1940年代初期，英國首先向80Ni-20Cr合金中添加了少量的鋁和鈦以形成γ'相以進(jìn)行強化，并開(kāi)發(fā)了第一種具有較高高溫強度的鎳基合金。同期，美國開(kāi)始使用Vitallium鈷基合金制造葉片，以滿(mǎn)足活塞式航空發(fā)動(dòng)機渦輪增壓器開(kāi)發(fā)的需求。
此外，美國還開(kāi)發(fā)了Inconel鎳基合金來(lái)制造噴氣發(fā)動(dòng)機燃燒室。后來(lái)，為了進(jìn)一步提高合金的高溫強度，冶金學(xué)家向鎳基合金中添加了鎢，鉬，鈷等元素，以增加鋁和鈦的含量，并開(kāi)發(fā)了一系列合金，例如英國的“ Nimonic”和美國的“ Mar-M”和“ IN”等；在鈷基合金中，添加了鎳，鎢等元素以開(kāi)發(fā)各種高溫合金，例如X-45，HA-188，FSX-414等。鈷基高溫合金的發(fā)展受到限制。
在1940年代，還開(kāi)發(fā)了鐵基高溫合金。在1950年代，出現了諸如A-286和Incoloy901之類(lèi)的品牌。但是，由于高溫穩定性差，自1960年代以來(lái)，它們的發(fā)展一直很緩慢。蘇聯(lián)在1950年左右開(kāi)始生產(chǎn)“ЭИ”牌鎳基高溫合金，后來(lái)又生產(chǎn)了“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。 1970年代，美國還采用了新的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)制造定向晶體葉片和粉末冶金渦輪盤(pán)，并開(kāi)發(fā)了單晶葉片和其他高溫合金部件，以滿(mǎn)足航空發(fā)動(dòng)機渦輪入口溫度升高的需求。 。
2.國內發(fā)展
自從1956年成功對GH3030高溫合金第一爐進(jìn)行試驗以來(lái)，迄今為止，我國高溫合金的研究，生產(chǎn)和應用已經(jīng)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展。超級合金60年的發(fā)展可以分為三個(gè)階段。
第一階段：從1956年到1970年代初是我國超級合金的創(chuàng )業(yè)和起步階段。這個(gè)階段主要是模仿以前蘇聯(lián)的超級合金為基礎的合金系列，例如：GH4033，GH4049，GH2036，GH3030，K401和K403等。
第二階段：從1970年代中期到1990年代中期，是我國超級合金的改進(jìn)階段。主要階段是試生產(chǎn)歐美發(fā)動(dòng)機，以改善超合金的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制。
第三階段：從1990年代中期到現在，這是我國超級合金的新發(fā)展階段。這個(gè)階段主要是應用和開(kāi)發(fā)一批新工藝，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)一系列高性能，高品位的新合金。
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