材料是制造飞机(包括)、发动机及其附件、仪表及塌设备等所用材料的灼,通常包括金属材料(结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等)、有机高分子材料(橡胶、塑料、材料、涂料等)和复合材料。
早期的飞机结构简单,所用的材料主要是木材、布和绳索等;20世纪30年代,飞机逐渐发展成为全金属结构,动力装置则为式发动机,所用的材料也只有钢铁、铝合金和镁合金等。
由于迫切需要飞机的飞行速度,喷气式发动机应运而生。尽管喷气式发动机的原理早为人们所知,但这种发动机的制造成功,还是在耐热合金出现以后。
喷气式发动机完成了技术的一次飞跃——突破了“声障”。但随即又出现了“热障”问题。“热障”是当飞机超声速飞行时,飞机蒙皮表面附面层空气因而生成大量的热,使飞机蒙皮的温度急剧升高,当温度超过250°c时,铝合金就不能用了。这样直到20世纪40年代末,出现钛合金以后,技术才又一次出现飞跃——突破了“热障”。
在科学技术迅猛发展的,飞机正朝着速、巨型、、智能的方向发展,对材料提出了越来越高的要求;同时,材料也随着科学技术的进步而逐渐发展,新材料新工艺不断涌现,为事业的发展提供了保障。
近几十年来,新型材料及工艺发展很快,如度铝合金、钛合金、高温合金、超度钢、复合材料、材料及定向凝固叶片技术、定向共晶叶片技术、粉末高温合金属制造技术等,为、飞机的发展提供了保障。发展史证明,材料的每次重大突破,都会促进技术产生飞的发展;材料不仅是事业发展的基础,也是事业发展的技术支撑。
成分和性能
铁基高温合金中的镍是形成和奥氏体的主要元素,并在时效处理中形成ni3(ti、al)沉淀强化相。铬主要用来燃气腐蚀性。钼、钨用来强化固溶体。铝、钛、铌用于沉淀强化。碳、硼、等元素则用于强化晶界。铁基高温合金按制造工艺可分为变形高温合金和铸造高温合金,按强化可分为加工硬化型、固溶强化型和沉淀强化型高温合金。一些典型的铁基高温合金的成分和性能见表。组织 铁基高温合金的基体为奥氏体,主要的沉淀强化相有γni3(ti、al)和γ(ni3nb)相两类。此外,还有微量碳化物、硼化物、les(如fe2mo)相和δ相等。与镍基高温合金组织相比,铁基合金中相组织较复杂,性较差,容易析出η(如ni3ti)、σ(如fexcry)、g(如fe6ni16si7)、μ(如fe7mo6)和les等有害相。几种典型合金的组织见
一.目前主要分为b、c、g三个系列,它主要用于铁基cr-ni或cr-ni-mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质。
二.哈氏合号
为哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展如下:
b系列 :b *** b-2(00ni70mo28) *** b-3
c系列 :c *** c-276(00cr16mo16w4) *** c-4(00cr16mo16) *** c-22 (00cr22mo13w3) *** c-2000(00cr20mo16)
g系列 :g *** g-3(00cr22ni48mo7cu) *** g-30(00cr30ni48mo7cu)
目前使用广泛的是第二代材料n10665(b-2)、n10276(c-276)、n06022(c-22)、n06455(c-4)和n06985(g-3)
三、力学性能
四、 哈氏合金的力学性能非常,它具有度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的而增大。当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
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中。为市场需要,根据材料的使用,归类出系列高温合金。
1、高温合金母合金系列
2、腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件
3、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、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(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、温腐蚀炉辊、辐射管。
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