高温合金的研究现状.doc(GH4037镍基高温合金介绍)

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本文导读目录：

1、高温合金的研究现状.doc

2、GH4037镍基高温合金介绍

3、GH4169高温合金焊接及加工性能

高温合金的研究现状.doc

　　沉淀强化型合金通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能，可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十几公斤力以上，见表2)的部件，如燃气轮机的涡轮叶片、涡轮盘等(图2)。

　　组织镍基合金的显微组织特点及其发展情况见图3，合金中除奥氏体基体外，还有在基体中弭散分布的'相，在晶界上的二次碳化物和在凝固时析出的一次碳化物和硼化物等。

　　随着合金化程度的提高，其显微组织的变化有如下趋势：'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'相。

　　在铸造合金中还出现在凝固过程中形成的+'共晶，晶界析出不连续的颗粒状碳化物并被'相薄膜所包围，组织的这些变化改善了合金的性能。

　　现代镍基合金的化学成分十分复杂，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有害相，如、相(图4)，损害合金的强度和韧性。

　　在镍基铸造高温合金中发展出了定向结晶涡轮叶片和单晶涡轮叶片(图5)。

　　定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界，使全部晶界平行于应力轴方向，从而改善了合金的使用性能。

　　单晶叶片消除了全部晶界，不必加入晶界强化元素，使合金的初熔温度相对升高，从而提高了合金的高温强度，并进一步改善了合金的综合性能。

GH4037镍基高温合金介绍

　　GJB19531994《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范。

　　HB51891982《航空叶片用变形高温合金棒材。

　　双真空或真空感应+电渣重熔工艺熔炼的合金棒材，一次固溶温度应采用1170℃10℃。

　　该合金广泛用于制造航空发动机在850℃以下工作的涡轮工作叶片，经长期使用考验，使用性能良好。

　　铸锭锻造时，加热温度为1160℃，终锻温度不低于1000℃，开锻时采用轻、快锤击或小压下量变形（10-15%)，铸造组织破碎后可逐渐增大变形量至35%-40%。

　　在氧化气氛中加热时，将使坯料表层元素贫化(特别是碳和硼元素），推荐留单面加工余量不小于1.2mm。

　　在保护气氛中加热时，叶片表面加工余量可以减少。

　　轧制加热温度为1150-1180℃，开轧温度高于1100℃，终轧温度不低于1020℃。

　　通常先将铸锭锻造（或轧制）至60-70mm，然后采用棱方-万能-椭圆-圆孔型系统轧制棒材至所需规格。

　　轧制速度不能过快，以防止开裂或由于温度不均匀而造成端头劈裂。

　　叶片机械加工之后，必要时为了消除表面层中的残余应力，最终成品零件应进行消除应力回火，其规范为：氩气中于950℃加热2h，在加热箱内冷却至700℃，然后空冷。

　　经此规范处理后不仅可消除叶片表面残余应力，还可以改善缺口敏感性。

GH4169高温合金焊接及加工性能

　　Q/6S1034-1992《高温紧固件用GH4169合金棒材。

　　Q/3B548-1996《GH4169合金锻件。

　　Q/3B4050-1993《GH4169合金板材。

　　沉淀硬化型的GH4169合金很适合于焊接，无焊后开裂倾向。

　　适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。

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