材料k644化学成分元素

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材料k644化学成分元素//

高温下材料的各种退化速度都被加速，在使用中易发生组织不、在温度和应力作用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀。

相近牌号：
 
  fsx-414（美）
 
  成分：
 
  元素
 
  c
 
  cr
 
  ni
 
  co
 
  w
 
  fe
 
  b
 
  si
 
  mn
 
  分数/%
 
  0.20—0.30
 
  28.50—30.50
 
  9.50—11.50
 
  余
 
  6.50—7.50
 
  ≤2.00
 
  0.005—0.015
 
  ≤1.0
 
  ≤1.0
 
  物理性能：
 
  熔点：1404℃
 
  密度：ρ=8.64g/cm3
 
  国产高温合金：、gh1132、gh2138、gh2026、gh2696、gh3128、gh3039、gh3030、gh3044、gh3536、gh4099、gh4145、gh4169、gh4648、gh600、gh625、gh605、gh5188等。
 
  、k403 、k417g、 k418 、k418b、 k423、 k424、 k438 、mar-m246等
 
  、ns112、ns113、ns142、 ns143、 ns312、 ns313、ns315、 ns321、 ns322、 ns333、 ns334、 ns335、ns336 等。
 

 

 

1、耐高温、耐腐蚀

高温合金所具有的耐高温、耐腐蚀等性能主要取决于它的化学组成和组织结构。 以gh4169 镍基变形高温合金为例，可看出gh4169 合金中铌含量高，合金中的铌偏析成都与冶金工艺直接相关，gh4169 基体为ni-gr 固溶体，含ni 分数在50%以上可以承受1 000℃ 左右高温，与美国牌号inconel718 相似，合金由γ 基体相、δ 相、碳化物和强化相γ和γ″相组成。gh4169 合金的化学元素与基体结构显示了其-的力学性能，屈服强度与抗拉强度都优于45 钢-，塑性也要比45 钢好。的晶格结构和大量强化因子构造了其优良的力学性能。

相近牌号：
 
  fsx-414（美）
 
  成分：
 
  元素
 
  c
 
  cr
 
  ni
 
  co
 
  w
 
  fe
 
  b
 
  si
 
  mn
 
  分数/%
 
  0.20—0.30
 
  28.50—30.50
 
  9.50—11.50
 
  余
 
  6.50—7.50
 
  ≤2.00
 
  0.005—0.015
 
  ≤1.0
 
  ≤1.0
 
  物理性能：
 
  熔点：1404℃
 
  密度：ρ=8.64g/cm3
 
  国产高温合金：、gh1132、gh2138、gh2026、gh2696、gh3128、gh3039、gh3030、gh3044、gh3536、gh4099、gh4145、gh4169、gh4648、gh600、gh625、gh605、gh5188等。
 
  、k403 、k417g、 k418 、k418b、 k423、 k424、 k438 、mar-m246等
 
  、ns112、ns113、ns142、 ns143、 ns312、 ns313、ns315、 ns321、 ns322、 ns333、 ns334、 ns335、ns336 等。
 

 

表1 gh4169 的主要化学成分( 分数%)

2、加工难度高

高温合金由于其复杂、-的工作，其加工表面完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用。但是高温合金是典型难加工材料，其微观强化项硬度高，加工硬化程度-，并且其具有高抗剪切应力和低导热率，切削区域的切削力和切削温度高，在加工中经常出现加工表面低、破损非常-等问题。在一般切削条件下，高温合金表层会产生硬化层、残余应力、白层、黑层、晶粒变形层等过大的问题。

主要分类

编辑

的划分高温合金材料可以根据以下3 种来进行: 按基体元素种类、合金强化类型、材料成型来进行划分。

1、按基体元素种类

⑴铁基高温合金

铁基高温合金又可称作耐热合金钢。 它的基体是fe 元素，加入少量的ni、cr 等合金元素，耐热合金钢按其正火要求可分为马氏体、奥氏体、珠光体、铁素体耐热钢等。

⑵镍基高温合金

镍基高温合金的含镍量在一半以上，适用于1 000℃以上的工作条件，采用固溶、时效的加工，可以使抗蠕变性能和抗压抗屈服强度大幅。目前就高温使用的高温合金来分析，使用镍基高温合金的范围远-过铁基和钴基高温合金用处。同时镍基高温合金也是我国产量大、使用量大的一种高温合金． 很多涡轮发动机的涡轮叶片及室，甚至涡轮增压器也使用镍基合金作为制备材料。半个多世纪以来，发动机所应用的高温材料承受高温能力从20 世纪40 年代末的750℃到90 年代末的1 200℃应该说，这一-也铸造工艺加工及表面涂层等方面快速发展。

 

⑶钴基高温合金

钴基高温合金是以钴为基体，钴含量大约占60%，同时需要加入cr、ni 等元素来高温合金的耐热性能，虽然这种高温合金耐热性能，但由于各个钴资源产量比较少，加工比较困难，因此用量不多。通常用于高温条件( 600 ～ 1 000℃) 和较长时间受-复杂应力高温零部件，例如发动机的工作叶片、涡、室热端部件和发动机等。为了-良的耐热性能，一般条件下要在制备时添加元素如w、mo、ti、al、co，以-其-的抗热性。

2、合金强化类型

根据合金强化类型，高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。

⑴固溶强化型

所谓固溶强化型即添加一些合金元素到铁、镍或钴基高温合金中，形成单相奥氏体组织，溶质原子使固溶体基体点阵发生畸变，使固溶体中滑移阻力而强化。有些溶质原子可以合金系的层错能，位错分解的倾向，交滑移难于进行，合金被强化，达到高温合金强化的目的。

⑵时效沉淀强化

所谓时效沉淀强化即合金工件经固溶处理，冷塑性变形后，在较高的温度放置或室温保持其性能的一种热处理工艺。例如:gh4169 合金，在650℃的高屈服强度达1 000 mpa，制作叶片的合金温度可达950℃。

3、材料成型

通过材料成型划分有:铸造高温合金( 包括普通铸造合金、单晶合金、定向合金等) 、变形高温合金、粉末冶金高温合金( 包含普通粉末冶金和氧化物弥散强化高温合金)。

⑴铸造高温合金

采用铸造直接制备零部件的合金材料叫铸造高温合金。根据合金基体成分划分，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。按结晶划分，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。

⑵变形高温合金

目前仍然是发动机中使用多的材料，在-应用都比较广泛，我国变形高温合金年产量约为美国的1 /8 [2]  。以gh4169 合金为例，它是-应用范围多的一个主要品种． 我国主要在涡轮轴发动机的螺栓、压缩机及轮、甩油盘作为主要零件，随着其他合金产品的日益成熟，变形高温合金的使用量可能逐渐，但在未来数十年中仍然会是占--。

⑶新型高温合金

包括粉末高温合金、钛铝系金属间化合物、氧化物弥散强化高温合金、耐蚀高温合金、粉末冶金及纳米材料等多种细分产品领域．

第三代粉末高温合金的合金化程度，使其-了前两代的优点，了更高的强度较低的损伤，粉末高温合金生产工艺日趋成熟，未来可能从以下几个方面开展: 粉末制备、热处理工艺、计算机模拟技术、双性能粉末盘;

钛铝系金属间化合物已经到，逐步向着多元微量和大量微元这两个方向拓展，德国的汉堡大学，京都大学，德国的gkss 中心等都进行了广泛的研究，钛铝系金属间化合物现已应用于船舶、生物、体育用品领域;

氧化物弥散强化高温合金是粉末高温合金一部分，正在生产研制的有近20 余种，具有较高的高温强度和低的应力系数，广泛的应用于燃气轮机耐热化部件、-发动机、石油化工反应釜等；

耐蚀高温合金主要用于替代耐火材料和耐热钢，应用于建筑及领域。

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