粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究(GH4090高溫合金熱處理)

博主:adminadmin 2022-10-25 22:15:01 條評論
摘要:今天給各位分享粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究的知識,其中也會對GH4090高溫合金熱處理進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究2、GH4090高溫合金熱處理3、簡要分析我國高溫合金行業現...

今天給各位分享粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究的知識,其中也會對GH4090高溫合金熱處理進行分享,希望能對你有所幫助!

粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究(GH4090高溫合金熱處理)

本文導讀目錄:

1、粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究

2、GH4090高溫合金熱處理

3、簡要分析我國高溫合金行業現狀及發展趨勢

粉末冶金鐵基高溫合金組織及力學性能研究

  (1)采用氣霧化和霧化球磨方法制備的粉末均為單一鐵素體相,XRD結果表明,沒有出現氧化物。

  采用氣霧化方法制備的合金在軋制態和不同溫度的熱處理態均為單鐵素體相,采用霧化球磨方法制備的合金除鐵素體外,還存在Cr2O3、(Fe,Cr)2O3、YTi2O6、Y2Fe4O9等氧化物。

  (3)氣霧化粉末制備的合金室溫拉伸強度和延伸率分別為410~470MPa和26%~39%,相對于室溫拉伸強度,550℃和650℃的拉伸強度有不同程度的下降。

  隨著熱處理溫度的提高,合金強度呈現W型變化。

  合金的斷裂以韌性斷裂為主,存在少量解理面。

GH4090高溫合金熱處理

  GH4090高溫合金已用于制作航空發動機高溫彈簧原件、高溫緊固件、燃燒室卡圈和止動銷等零部件。

  相近牌號在國外還用于制作航空發動機渦輪工作葉片、渦輪盤等零部件。

  3T/500KG真空感應爐(熔煉)、2T保護自耗電渣爐(重熔)、高溫均熱化爐(1250℃熱處理)、。

  紅外碳硫儀、硬度測試機(洛氏)、沖擊試驗機、蔡司金相顯微鏡。

  特殊鋼系列:17-4PH(SUS630)、17-7PH(SUS631)、317L、316LMOD。

  雙相鋼系列:S32304、S31803、S32205,S32750,S32760(F51/F60/F53/F55)。

  MO6鋼:254SMO/S31254/AL-6XN/1.4529/F44。

  英科洛伊合金系列:Incoloy800/800H/800HT、Incoloy825、Incoloy925(N09925)。

  Inconel718、InconelX-750。

  Alloy20cb3(N08020)、RA330、RA333等。

簡要分析我國高溫合金行業現狀及發展趨勢

  高溫合金通常是指能在600℃以上的高溫下及一定的應力作用下長期工作,具有抗氧化、抗腐蝕、抗蠕變等性能的一類合金材料,其特性不是強調耐受高溫度,而關鍵在于使用溫度下所具有的高強度、高硬度和高穩定性。

  高溫合金通常含有30-40種元素以上,但多以鐵、鈷、鎳為基礎元素。

  近年來,高溫合金材料能較大提升航空航天用發動機的性能,因此市場容量穩健增長。

  高溫合金按基礎元素、成型工藝和強化方式大體可分為三類(括號內為合金材料應用范圍的占比)。

  按合金所包含的基礎元素為維度進行劃分:分為鐵基高溫合金(占14.3%)、鈷基高溫合金(占5.7%)和鎳基高溫合金(占80%);按合金制造工藝為維度進行劃分:分為變形高溫合金(占70%)、鑄造高溫合金(占20%)和新型高溫合金(粉末高溫合金);按合金強化方式為維度進行劃分:分為固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和晶界強化型。

  高溫合金軍工應用占比八成,航空航天是主要需求力量。

  高溫合金因兼具高溫和高強度等突出性能,故廣泛應用于軍用航空、航天發動機、艦船和工業用燃氣輪機的核心熱端部件。

  燃氣輪機的結構形式與飛機的噴氣式發動機相類似,其構造主要由空氣壓縮機(壓氣機)、燃燒室、葉輪系統(渦輪機)及回熱裝置。

  高溫合金主要應用在燃燒室和渦輪葉片上,且與航空高溫合金葉片相比,燃氣輪機用高溫合金的性能要求更嚴苛。

  從國內范圍看,2013年高溫合金的供給量約1萬噸,需求量約3萬噸,截止2016年,供給量約2萬噸;在2009年國內高端高溫合金的需求量約3000噸,假設每年按15%的速度增長,2018年高端高溫合金的市場需求將達1萬噸以上。

  近年來,為提高航空發動機的高推重比,一直著重于研發新型材料來提高渦輪前溫度,渦輪前溫度每提高100卡,推力將增加15%,因此材料的性能直接影響發動機的性能。

  鎳基單晶高溫合金因耐溫能力更強,因此廣受關注。

  將單晶高溫合金按代數進行劃分,國外一些國家已經發展至第五代,而國內目前正著手于第三代單晶高溫合金的研制(殲20將成為我國第一個使用第三代單晶高溫合金發動機的機型),相比世界水平較為落后,未來將是我國攻克的重點。

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