GH2132高温合金钢硬度多少度(镍基高温合金介绍)
admin今天给各位分享GH2132高温合金钢硬度多少度的知识，其中也会对镍基高温合金介绍进行分享，希望能对你有所帮助！
本文导读目录：
2、镍基高温合金介绍
GH2132高温合金钢硬度多少度
晶粒度控制在标准要求之内，热处理参数是GH2132合金冷拉棒材晶粒控制的关键因素，对棒材的晶粒度有很大影响。
各状态下GH2132合金的晶粒度等级见表2。
从表2可以看出，GH2132合金从热轧钢坯到成品冷拉棒材。
固溶温度对GH2132合金棒材晶粒尺寸的影响。
对于热轧棒材，在900940℃温度范围内固溶得到的晶粒尺寸比较均匀，固溶温度≥960℃后开始。
当晶粒长到4.55级时，容易不合格(标准要求晶粒度一般应小于5级)。
在920960℃固溶后，原始的9级细晶仍然存在，但一些晶粒开始迅速长大到5级，95级混晶出现，粒度分布不均匀。
固溶温度≥980℃2小时后，原始细晶完全消失，晶粒长到5级左右就容易不合格(标准要求晶粒度一般要小于5级)。
然而，通过本文的对比研究发现，在相同的固溶温度下，热轧棒材和冷拔棒材的晶粒长大趋势是不同的。
在热轧钢坯和冷拉棒材相同的保温时间下，随着温度的升高，冷拉棒材的晶粒长大趋势明显大于热轧棒材。
因此，GH2132合金冷拉棒材的热处理工艺应不同于热轧棒材。
对于GH2132合金冷拉棒材，实心固溶处理宜采用900℃/1h水冷或980℃/0.25h水冷。
镍基高温合金介绍
镍基合金一般以Ni含量超过30wt%之合金称之，常见产品之Ni含量都超过50wt%，由于具有超群的高温机械强度与耐蚀性质，与铁基和钴基合金合称为超合金(Superalloy)，一般是应用在540℃以上的高温环境，并依其使用场合，选用不同合金设计，多用于特殊耐蚀环境、高温腐蚀环境、需具备高温机械强度之设备。
常应用于航天、能源、石化工业或特殊电子/光电等领域。
如50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高Al和Ti的镍基合金创造了条件，而带动了合金强度与使用温度的大幅提高。
50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用精密铸造技术，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。
60年代中期发展出性能更好的方向性结晶和单晶高温合金，以及粉末冶金高温合金。
(1)性能超优异：高温下可维持高强度，且具有优异的抗潜变、抗疲劳等机械性质，以及抗氧化和耐蚀特性与良好的塑性和焊接性。
(3)工作环境超恶劣：镍基合金被广泛用于各种严苛之使用条件，如航天飞行引擎燃气室的高温高压部份、核能、石油、海洋工业之结构件，耐蚀管线等。
镍基合金的晶体结构主要为高温稳定之面心立方体(FCC)沃斯田铁结构，为了提高其耐热性质，添加了大量的合金元素，这些元素会形成各种二次相，提升了镍基合金之高温强度。
二次相的种类包含各种形式之MC、M23C6、M6C、M7C3碳化物，主要分布在晶界，以及如γ'或γ''等结构上为整合性(Coherent)之有序(Ordering)介金属化合物。
γ'与γ''相之其化学组成大致是Ni3(Al,Ti)或Ni3Nb，此类有序相在高温下非常稳定，经由它们的强化可得到优良的潜变破坏强度。
随着合金化程度的提高，其显微组织的变化有如下趋势：γ'相数量逐渐增多，尺寸逐渐增大，并由球状变成立方体，同一合金中出现尺寸和形态不相同的γ'相。
此外，在铸造合金中还出现在凝固过程中形成的γ+γ'共晶，晶界析出不连续的颗粒状碳化物并被γ'相薄膜所包围，这些微组织的变化改善了合金的性能。
此外，现代镍基合金的化学成份十分复杂，合金的饱和度很高，因此要求对每个合金元素(尤其是主要强化元素)的含量严加控制，否则会在使用过程中容易析出其他有害的介金属相，如σ、Laves相等，将损害合金的强度和韧性。
镍基合金是高温合金中应用广、强度高的一类合金。
其中添加较大量的Ni为沃斯田铁相稳定元素，使得镍基合金维持FCC结构而可以溶解较多其它合金元素，还能保持较好的组织稳定性与材料的塑性；而Cr、Mo和Al则具有抗氧化和抗腐蚀作用，并具有一定的强化作用。
(2)析出强化元素则如Al、Ti、Nb和Ta等，可以形成整合性有序的A3B型金属间化合物，如Ni3(Al,Ti)等强化相(γ’)，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基合金更高的高温强度；。
图3镍基合金中强硬之析出相与具延性之基地所形成之复合概念。
图4各类工程材料依机械强度所划分之强度-应用温度地图。
潜变为材料在高温(T/Tm>0.5)恒荷载作用下，缓慢地産生塑性变形的现象，为材料合金由于具有不错的抗高温潜变能力，而被广泛的使用在各种高温环境，作为承力件应用。
可分为三个阶段，在初步潜变(PrimaryCreep)阶段，变形速率相对较大，但是随着应变的增加发生加工硬化而减慢。
当变形速率达到某一个最小值并接近常数，此时称为第二阶段潜变，或稳态阶段潜变(SecondaryorSteady-StateCreep)，这是由于加工硬化和动态回复达到平衡的结果，在工程材料设计上所要求之潜变应变率就是指这一阶段的应变率。
在第三阶段(TertiaryCreep)，由于颈缩现象，应变率随着应变增大而呈指数性的增长，最后达到破坏。
此外，合金元素能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜，如形成Cr2O3,Al2O3等氧化层，提供材料抵抗各类腐蚀环境的保护层，因此镍基耐蚀合金通常含有Cr、Al这两种元素之一或两者都有，尤其是当强度不是合金主要要求时，要特别注意合金的抗高温氧化性能和热腐蚀性能，高温合金的氧化性能随合金元素含量的不同而有所差异，尽管高温合金的高温氧化行为很复杂，但通常仍以氧化动力学和氧化膜的组成变化来表示高温合金的抗氧化能力，在此将纯镍及主要镍基合金之耐蚀性质分述如下。
镍基合金中再添加含Mo与Cu等元素，则可增进保护对抗层还原酸之抗腐蚀能力，如Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用，是耐盐酸腐蚀的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐腐性会显着下降。
Ni-Cr-Mo(-W)合金则兼有上述Ni-Cr与Ni-Mo合金的性能，主要在氧化与还原混合介质条件下使用，这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。
含Mo镍基耐蚀合金之重要性在于可同时抵抗氧化酸与还原酸，如钛及不锈钢则只耐氧化酸，如哈氏C-276或C-2000合金就是一种含W的Ni-Cr-Mo合金图8：。
含有极低的硅和碳，通常被认为是万能的抗腐蚀合金，具有在氧化和还原两气氛状态中，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能，以及出色的耐孔蚀、缝隙腐蚀和应力开裂腐蚀性能，此类合金因减少了C、Si，所以可以控制碳化物的析出，而更提高其耐腐蚀性能。
因为此类之特性，所以广泛作为化学设备等苛刻环境下的应用材料。
此外，Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。
主要之目的是精准命中7-12种合金成份，并去除杂质元素及有害气体，再以铸锭凝固控制技术维持结构致密无表面缺陷，因是在真空环境下进行合金熔炼，可限制非金属氧化夹杂物的形成，以高蒸气压去除不需要的微量元素与溶解气体，例如氧、氢和氮等，来得到精确且均匀的合金组成。
VIM完成熔炼之铸锭可用做ESR之电极以进行精炼，ESR(图10)制程之目的则是为了得到更纯净低杂质之铸锭，即以渣性/精炼控制技术去除粗大介在物，再以铸锭凝固控制技术，达到成份纯净、结构致密与微组织均匀的目标。
通常用真空感应炉熔炼以保证成份与控制气体及杂质含量，并用真空重熔-精密铸造技术制成零件。
以超合金加工件而言，熔炼方法的选择会影响不纯区(即成分发生异常偏析）一般而言，不纯度与缺陷(如孔隙)则与合金成分与铸造技术有关。
图11镍基合金Inconel601于不同温度下之热延性与变形阻抗之数据曲线，显示于热延性低于60%之温度下行加工易造成裂缝之发生。
一般而言，固溶处理后机性受到晶粒尺寸与沿晶析出物之影响，需视合金成份与前制程状况调整固溶处理温度与时间，以达到所需之性质。
此外，含Cr镍基合金经400800oC之热履历时，碳化铬(M23C6)会析出于晶界，造成晶界周围形成铬缺乏区(Cr-depletionZone)，而导致此区耐蚀性降低，称为敏化而容易导致沿晶侵蚀(IGA)及沿晶应力腐蚀破裂(IGSCC)的发生。
另一方面，沃斯田铁系析出强化镍基合金之热处理则包括(1)升温至析出物回溶之温度之固溶阶段以及(2)于γ/γ'两相区持温之时效阶段。
其中固溶使得析出物回溶，基地中γ'析出所需元素增加，并达成各添加元素之均质化，且控制基材γ相之晶粒尺寸；而时效阶段则可以持温温度、时间、冷速与多阶段时效来控制γ'之体积分率、形貌、尺寸与分布，主要析出物之分布与形貌可影响潜变与耐蚀性质。
一般而言，强化相常为奈米尺度，以一般金相方法观察不易。
常须藉助倍率较高之穿透式电子显微镜(TEM)来掌握析出物形貌。
K6 K6C K7钢材高温合金
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