K438G铸造高温合金制备工艺及性能(国内高温合金材料龙头图南股份)
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本文导读目录：
K438G铸造高温合金制备工艺及性能
材料名称：K438G(K38G)铸造高温合金。
镍基高温合金在高温下具有优良的力学性能和抗氧化能力,被广泛应用于航空航天和石油化工领域。
本文研究了水冷铜坩埚悬浮熔炼工艺对K4169合金的影响及K418合金中Ti、Al含量对其组织与性能的影响,并计算了几种常用镍基高温合金的热力学数据,利用d-电子轨道理论设计了四种镍基合金,分析了其组织与性能。
得到以下结论:(1)研究了水冷铜坩埚悬浮熔炼与真空感应熔炼K4169合金在组织和性能方面的不同。
结果表明:利用水冷铜坩埚悬浮熔炼的K4169合金相比国产真空感应熔炼的冷速更快,铸态下枝晶更明显,且存在大块的Laves相,其抗拉强度与抗压强度分别较真空感应熔炼高56%和25%,拉伸断口枝晶结构明显;热处理后的合金中Laves相细小弥散,其抗拉强度较铸态合金提高19%,塑性和抗压强度降低。
(2)研究了Al元素对K418合金组织与性能的影响。
结果表明:随Al含量增加,合金中枝晶间的′相含量增加,抗拉与抗压强度逐渐提高,塑性降低;热处理后合金中存在晶界和明显的强化相,而当Al7.3wt.%时合金试样出现Laves相且强度最低,Al6.4wt.%的合金强度最高,拉伸断口的枝晶结构逐渐减少。
(3)研究了Ti元素对K418合金中组织与性能的影响。
结果表明:合金中′相和铸态合金的抗拉强度随Ti增加而增加;热处理后合金中出现晶界,且强化相明显,当Ti1%时合金中存在圆斑状氧化物,Ti0.75wt.%合金的强度有所提高。
合金CCrNiCoWMoAlTiK438G0.13-0.2015.3-16.3余量8.0-9.02.3-2.91.4-2.03.5-4.53.2-4.0FeNbTaBCuSiMnPS≤0.200.40-1.01.4-2.00.005-0.0150.10≤0.010.200.00050.010K438G应用于850C以下涡轮叶片和导向叶片及抗腐蚀部件。
1.根据客户的需求定制各种规格和形状的产品。
国内高温合金材料龙头图南股份
1991年-1994年：试水先进金属材料。
2007年-2015年：迈向军品，产品结构基本定型。
销量由2017年的212吨增长至2020年的646吨，营收由2017年的0.87亿元增长至2020年的2.00亿元。
航空发动机大型高温合金复杂薄壁铸件主要为航发涡轮后机匣。
涡轮后机匣是航空发动机后部的重要承力部件，处于发动机的支点位置，主要由内环（轮毂）、支板和外机匣组成，轴承座等零件的装配都需要以涡轮后机匣的端面和孔为装配基准。
精密铸造技术是先进航空装备和民用航空产品向轻量化、精确化、长寿命、低成本方向发展的重要技术基础。
特种不锈钢产品用于航发、飞机管线，创新性无缝管制造技术性能优异。
特种不锈钢产品制造费用成本率和人工工资成本率较高，随着产品规模提升，边际成本将大幅降低，从而表现出较为明显的规模效应。
充分受益于国内航发高增速，燃机等民用领域空间广阔，国内高温合金供不应求，长坡厚雪赛道叠加自给率提升国内市场空间有望快速增长。
其中，美国的年产量最大，达到8万吨左右；其次是日本和德国，年产量分别为4万吨和3万吨左右。
在供给方面，当前国内高温合金的年产量约为1.6万吨。
高温合金自给率提升需求迫切，2025年自给率目标达80%。
先进航空发动机上，高温合金部件占发动机总重量的40%-60%，主要用于涡轮叶片、涡轮盘、导向叶片、燃烧室、加力燃烧室、部分机匣等热端部件。
新机列装方面，与美国等军事强国相比，目前，我国军机数量较少且军机构成中老旧机型占比偏多，我国军机数量补齐和军机升级换代需求迫切。
实战化训练方面，实战化训练提升了对于航空发动机和其中涡轮盘、压气机盘和涡轮叶片以及其他高温零部件等易损易耗件的替换和维修需求。
我国燃气轮机产业发展始于20世纪50年代末，分散在航空、航天、机械、船舶等多个工业系统。
目前，国内燃气轮机市场基本被国外燃气轮机产品垄断：。
在石油化工领域，由于石化设施设备对安全可靠性要求较高，且大多运行在高温、高压和高腐蚀等恶劣工况下，需要高温合金、特种不锈钢等材料。
我国石化行业的高速发展带动了石油化工用高温合金和特种不锈钢管产业的发展。
以乙烯裂解炉管用高温合金的需求为例，“十四五”新建产能及更新替换对高温合金需求预计4.4万吨。
此外，化工新能源产业高速发展带来的化工装备新建和更新需要也将进一步扩大特种不锈钢管等产品的市场空间。
航空发动机零部件众多，仅紧固件单台装配数量就达15000个。
单看紧固件，就包括各种类型的螺栓、带键螺桩、自锁螺母、螺套、销钉、管路件连接件等。
以三代军用航空发动机为例，紧固件数量达1000余图号，单台装配数量15000余个。
GH90／GH4090高温合金弹簧丝
合金牌号%镍Ni铬Cr铁Fe钼Mo铌Nb钴Co碳C锰Mn硅Si硫S铜Cu铝Al钛Ti最小余量18.015.01.02.0最大21.01.521.00.130.40.80.0150.22.03.0物理性能：。
热处理方式抗拉强度b/MPa屈服强度p0.2/MPa延伸率5%布氏硬度HBS固溶处理。
那么以上的内容就是关于K438G铸造高温合金制备工艺及性能的介绍了，国内高温合金材料龙头图南股份是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
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