收藏词条 编辑词条 镍基变形高温合金
创建时间:2008-08-02
镍基变形高温合金(wrought nickel-base superalloy)
以镍为主要基体成分的变形高温合金。它可采用常规的锻、轧和挤压等冷、热变形手段加工成材。镍基变形高温合金在整个高温合金材料领域中占有特殊重要的地位,广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机的热端部件,如工作叶片、导向叶片、涡轮盘和燃烧室等。按强化方式可分为固溶强化镍基变形高温合金,弱时效强化镍基变形高温合金和强时效强化镍基变形高温合金3类。
成分特点 铬在镍基变形高温合金中的主要作用是增加抗氧化及耐蚀能力。20世纪40~50年代发展的镍基变形高温合金中铬含量高达18%~20%,在60年代,为了提高高温强度,将铬含量降低到8%~12%。过度降铬有损抗氧化、耐蚀能力。固溶强化镍基变形高温合金中加入较多的钨、钼、钻等元素。弱时效强化镍基变形高温合金可添加一定量的铝、钛、铌等时效强化元素。在强时效强化镍基变形高温合金中则可以加入多量的铝、钛、铌元素,但其总量最高不能超过7.5%。也加入硼、铈、镁等晶界强化元素。
组织特点 镍基变形高温合金中主要的强化相是γ’(Ni3Al)相,(见高温合金材料的金属问化合物相),含量达20%~55%左右。另一类强化相是。γ’,(Ni3Nb)相(见高温合金材料的金属问化合物相),在700℃以下对强度的贡献远大于γ’相,特别显著地提高屈服强度,是涡轮盘材料中有名的强化相。
加工方法 镍基变形高温合金塑性较低,变形抗力大,特别是含γ’相很高的强时效强化镍基变形高温合金,使用普通的热加工手段变形有一定困难,往往需采取一些特殊的加工工艺,如钢锭直接轧制、钢锭包套直接轧制和包套镦饼等新工艺。也采用加镁微合金化和弯曲晶界热处理工艺来提高塑性。