【技术】高温合金热处理(镍基高温合金的特点及应用)

博主:adminadmin 2022-10-29 19:00:05 条评论
摘要:很多人不知道【技术】高温合金热处理的知识,小编对镍基高温合金的特点及应用进行分享,希望能对你有所帮助!本文导读目录:1、【技术】高温合金热处理2、镍基高温合金的特点及应用3、高温合金铣刀在飞机涡轮叶片上的应用【技术】高温合金热处理现代高温合金无论是何种元素为基体都是复杂的合金化系统,大多采用固溶强...

很多人不知道【技术】高温合金热处理的知识,小编对镍基高温合金的特点及应用进行分享,希望能对你有所帮助!

【技术】高温合金热处理(镍基高温合金的特点及应用)

本文导读目录:

1、【技术】高温合金热处理

2、镍基高温合金的特点及应用

3、高温合金铣刀在飞机涡轮叶片上的应用

【技术】高温合金热处理

  现代高温合金无论是何种元素为基体都是复杂的合金化系统,大多采用固溶强化、第二相强化和晶界强化三种手段对合金进行强化。

  高温合金采用的最基本热处理类型是固溶处理和时效处理。

  这两种热处理方式的配合使用可以得到各种组织状态和性能的组合,以满足零件的使用性能要求。

  固溶处理后快速冷却,可使之在室温下保持高温时所获得的过饱和固溶体,但对一些合金化程度较高的合金来说,即使在固溶处理后以较大的速度冷却,也不能得到高温下的过饱和固溶体,因此多数合金经固溶处理后获得的还是多相组织。

  在高温合金中使用较多的是两级时效,即先后在两种不同的温度下进行时效,可以产生不同尺寸和类型的第二相,从而获得最佳的性能组合。

  合金的时效温度一般应稍高于合金的使用温度,以获得较稳定的组织状态。

  常用的几种组合方式如下:一次固溶+一次时效工艺,多用于简单合金化的时效合金;二次固溶+一次时效工艺,目的是控制晶界碳化物析出,有的合金是为了调整′相尺寸;二次固溶+二次时效后可获得较好的晶界组织和两种大小′相质点,从而得到强度和塑性的良好配合。

  有时时效温度也可以先低温后高温;复杂的固溶+时效工艺没有一定的格局,视需要而定,多级固溶和多级时效一般用于低塑性高合金化的镍基合金,目的是为了改善塑性。

  固溶处理的目的是消除加工硬化,恢复合金的组织和性能,决定合金组织和性能的关键因素是固溶处理温度,其次是固溶温度下的保温时间。

  因此,热处理设备的炉温均匀性要求对合金组织和性能的影响较大。

  固溶处理时热处理设备类别不低于10℃,有条件的单位应尽量采用5℃设备。

  热处理设备的气氛可以采用空气、保护气氛、惰性气体和氮气以及真空炉。

  保护气氛应采用稀释的放热型保护气氛,比较安全和经济,不宜使用吸热式保护气氛,因为吸热式气氛有渗碳作用。

  采用惰性气体保护气氛时,炉子进口处的气氛露点均应低于-50℃。

  采用氮气作保护气氛时,应采用高纯氮(≥99.99%)。

  由于高温下氮气有增氮作用,使用氮气作保护气体时,仅允许在不高于或等于770℃下使用。

  采用真空炉加热时,要充分考虑合金的合金元素饱和蒸汽压,选择真空压强时要兼顾考虑既不产生氧化、脱碳,又不产生合金元素的贫化。

镍基高温合金的特点及应用

  镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。

  若以150MPA-100H持久强度为标准,而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃,而镍合金约为950℃,铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。

  目前,在先进的发动机上,镍合金已占总重量的一半,不仅涡轮叶片及燃烧室,而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。

  与铁合金相比,镍合金的优点是:工作温度较高,组织稳定、有害相少及搞氧化搞腐蚀能力大。

  与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合。

  镍为面心立方体,组织非常稳定,从室温到高温不发生同素异型转变;这对选作基体材料十分重要。

  众所周知,奥氏体组织比铁素体组织具有一系列的优点。

  镍具有很大的合金能力,甚至添加十余种合金元素也不出现有害相,这就为改善镍的各种性能提供潜在的可能性。

高温合金铣刀在飞机涡轮叶片上的应用

  高温合金铣刀是针对航空航天领域的一款刀具,在飞机涡轮叶片的加工中使用得特别多。

  我们该如何选用合适的高温合金铣刀呢来宝精工小编接下来为大家分析分析。

  飞机涡轮叶片是航空发动机中工作条件最恶劣的部件,工作环境温度高,转动时承受很大的离心应力、振动应力、热应力、气流冲刷力等,早期发动机涡轮叶片一般采用变形高温合金,随着发动机推重比的提高,发动机涡轮进口温度也随之提高,设计部门要求使用承温能力更高的涡轮工作叶片,从而逐渐开始用高合金化、热强性更高的铸造高温合金取代变形高温合金。

  以铸代锻,不仅提高了叶片的使用温度,而且节省了大量昂贵的合金材料。

  高温合金由于其复杂、恶劣的工作环境,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,加工硬化程度严重,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,在加工过程中经常出现加工表面质量低、刀具破损非常严重等问题。

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