A286 鐵基高溫合金執行標準(高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的)

博主:adminadmin 2022-12-23 16:44:09 條評論
摘要:今天給各位分享A286鐵基高溫合金執行標準的知識,其中也會對高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、A286鐵基高溫合金執行標準2、高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的3、GH3030(GH30)鎳基高溫合金A286鐵基高溫合金執行標準這種可進行時效硬化處理的鐵-鎳-鉻合金設計用于要求在高達700oC(1290oF)的高溫條件下具備高強度和抗腐蝕...

今天給各位分享A286 鐵基高溫合金執行標準的知識,其中也會對高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

A286 鐵基高溫合金執行標準(高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的)

1、A286 鐵基高溫合金執行標準

2、高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的

3、GH3030(GH30)鎳基高溫合金

A286 鐵基高溫合金執行標準

  這種可進行時效硬化處理的鐵-鎳-鉻合金設計用于要求在高達700oC(1290oF)的高溫條件下具備高強度和抗腐蝕性的應用。

  A286合金是在Fe-25Ni-15Cr基高溫合金的基礎上加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化得到,其主要強化相是在基體上有均勻彌散的Ni3(Ti,Al)型'相以及TiN、TiC,晶界有微量的M3B2等合金相,經過980℃固溶時效處理后,其屈服強度通常在600~700MPa,為了保證屈服強度大于695MPa,理論上有兩種方法,第一種方法是改變熱處理制度來提高屈服強度,即降低固溶溫度到900℃,然后再進行時效。

  固溶溫度選擇降低到900℃是因為該合金的終鍛最低溫度為900℃,在該溫度下固溶,既可以保證終鍛后合金能完全再結晶以獲得良好的顯微組織,也可以避免晶粒長大,充分發揮細化晶粒的強化作用,如果該方法還不能使屈服強度提高到695MPa以上,那么僅通過熱處理來提高屈服強度是不可能達到預期目標的,這就需要使用第二種方法。

  第二種方法是增加強化元素,A286合金中已有強化元素Mo、Ti、Al、B、V,因此只能添加除以上強化元素以外的元素。

  通過研究發現,Nb增加晶格常數的效果比Mo明顯,表明Nb的固溶強化作用更大,對于'相強化的鐵基高溫合金,Nb主要溶解于'相,因此Nb在基體中起到明顯的固溶強化作用,Nb還是碳化物形成元素,同時,還參與硼化物形成,過多的鈮還會引起Laves相的析出[13],過少的Nb又起不到強化作用,因此在合金中添加0.08%的Nb以達到提高強度的作用。

  不含Nb的A286合金經過900℃固溶保溫1h水冷、720℃時效保溫16h空冷的屈服強度達到750MPa;加入0.08%Nb的A286合金經過900~980℃固溶保溫1h水冷、720℃時效保溫16h空冷,合金屈服強度達到740~770MPa。

  如果考慮成本,高屈服強度A286合金最佳熱處理工藝為900℃固溶保溫1h水冷、720℃時效保溫16h空冷。

高溫合金的熱處理工藝是怎么樣的

  高溫合金的性能與其組織有密切關系,高溫合金的組織是可以通過熱處理來調整的,如合金的晶粒大小,碳化物形態和分布,金屬間化合物(r')的大小和分布等都是通過熱處理工藝來控制的。

  高溫合金的熱處理一般由固溶處理,中間處理和時效處理組成。

  ⑴固溶處理固溶處理是為了溶解基體內碳化物。

  r'相等以得到均勻的過飽和和固溶體,便于時效重新析出顆粒細小,分布均勻的碳化物和r'等強化相,同時消除由于冷熱加工產生的應力,使合金發生再結晶。

  其次,固溶處理是為了獲得適宜的晶粒度,以保證合金高溫抗蠕變性能。

  固溶處理的溫度范圍大約在9801250℃之間,主要根據各個合金中相的析出和溶解規律及使用要求來選擇,以保證主要強化相必要的析出條件和一定的晶粒度。

  對于長期高溫使用的合金,要求有較好的高溫持久和蠕變性能,應選擇較高的固溶溫度以獲得較大的晶粒度:對于中溫使用并要求較好的室溫硬度,屈服強度。

  沖擊韌性和疲勞強度的合金,可采用較底的固溶溫度,保證較小的晶粒度。

  對于過飽和的度低的合金:低溫固溶處理時,不僅有主要強化相的溶解,而且可能喲偶某些相的析出。

  對于過飽和度低的合金,通常選擇較快的冷卻速度(如油,水冷):對于過飽和度高的合金,通常為空氣中冷卻。

  ⑵中間處理中間處理即二次固溶處理或中間時效處理,其主要作用是改變晶界上析出的碳化物數量,形態和分布,其次是在合金中造成大小兩種r'的合理分布,以顯著提高合金的持久壽命和塑性。

  中間處理的溫度大約在10001500℃,在保溫和冷卻過程中,晶界析出鏈狀碳化物,起強化晶界作用。

  對于過飽和低的合金,經中間處理后,可以避免晶界細胞狀M23C6析出,在晶界產生富Cr的塊狀碳化物,由于晶界區域Cr溶度降低,提高了Al,Ti的溶解度,使溶于基體內,造成晶界貧r'區的出現。

  適當寬度的貧r'區有一定塑性,在高溫應力作用下能發生松弛,解除應力集中,延緩裂紋產生,提高持久壽命。

  貧r'區過窄持久塑性差:貧r'區過寬,則蠕變速度高,都會導致早期破斷。

  對于過飽和度高的合金,經中間處理后,在晶界析出鏈壯碳化物M23C6,使晶界附近Cr,Mo等貧化,而Al,Ti溶度相對增高,往往形成包覆晶界碳化物的r'包膜,對持久性能是有利的。

  中間處理時,析出大尺寸r'相,使合金最終時效后得到大小兩種尺寸的r'相,以改善合金的綜合性能和長期組織穩定性。

  對于碳化物強化的鐵基合金,一般不采用中間處理。

  ⑶時效處理時效處理能使合金充分而均勻析出強化相。

  在時效溫度下不應引起強化相的溶解和聚化,保證強化相的尺寸合適。

  時效溫度一般在700950℃,時效溫度取決于強化相的數量和合金中r'相已大量析出,所以最后的時效處理只產生較小的組織變化。

GH3030(GH30)鎳基高溫合金

  2、GH3030相近牌號:435,XH78T(俄羅斯)。

  注:1.棒材和環坯標準規定,(Cu)≤0.20%。

  5、GH3030熱處理制度:固溶溫度為980~1020℃,冷卻方式對熱軋板、冷軋薄板和環坯均為空冷,冷鐓用絲材和冷拉棒材為水冷或空冷,管材為水冷。

  8、GH3030應用概況與特殊要求:該合金已在航空發動機上經過了長期使用考驗,主要用于燃燒室和加力燃燒室零部件以及機匣安裝邊等零部件。

  (4)、GH3030線膨脹系數見表2-3。

  3、GH3030電性能:不同溫度的電阻率:見表2-5。

  2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。


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