耐高溫合金材料

一、變形高溫合金

變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工，工作溫度范圍-253～1320℃，具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標，具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。

1、固溶強化型合金

使用溫度范圍為900～1300℃，最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa；1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。

2、時效強化型合金

使用溫度為-253～950℃，一般用于制作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。制作渦輪盤的合金工作溫度為-253～700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如：GH4169合金，在650℃的最高屈服強度達1000MPa；制作葉片的合金溫度可達950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強度為490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大于40小時。

變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。

二、鑄造高溫合金

鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是：

1. 具有更寬的成分范圍 由于可不必兼顧其變形加工性能，合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對于鎳基高溫合金，可通過調整成分使’含量達60%或更高，從而在高達合金熔點85%的溫度下，合金仍能保持優良性能。

2. 具有更廣闊的應用領域 由于鑄造方法具有的特殊優點，可根據零件的使用需要，設計、制造出近終形或無余量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。

根據鑄造合金的使用溫度，可以分為以下三類：

第一類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能，特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。

第二類：在650～950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%；950℃，200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。

第三類： 在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料，適用于制作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。

隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都鑄造高溫合金水平大大提高，應用范圍不斷提高。

三、粉末冶金高溫合金

采用霧化高溫合金粉末，經熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經鍛造成型的生產工藝制造出高溫合金粉末的產品。采用粉末冶金工藝，由于粉末顆粒細小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。

FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強度1500MPa；1034MPa應力下持久壽命大于50小時，是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。

四、氧化物彌散強化（ODS）合金

是采用獨特的機械合金化(MA)工藝，超細的(小于50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散于合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持，具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。

目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金：

MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用于航空發動機燃燒室內襯。

MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃并保持相當高的高溫強度、耐中堿玻璃腐蝕。現已用于制作航空發動機導向器環和導向葉片。

MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa；1100℃，1000小時持久強度為127MPa，居高溫合金之首位，可用于航空發動機葉片。

五、金屬間化合物高溫材料

金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來，對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。

Ti3Al基合金（TAC-1），TiAl基合金（TAC-2）以及Ti2AlNb基合金具有低密度（3.8～5.8g/cm3）、高溫高強度、高鋼以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點，可以使結構件減重35～50%。 Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能，展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫（小于600℃）有較高強度，成本低，是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。

是耐熱合金

耐熱合金又稱高溫合金，是在高溫使用環境條件下，具有組織穩定和優良力學、物理、化學性能的合金。包括耐熱鋼、耐熱鋁合金、耐熱鈦合金、高溫合金、難熔合金等。耐熱合金在高溫下具有一定拉伸、蠕變、疲勞性能、物理、化學性能和工藝性能。

耐熱合金是指在高溫下具有高的抗氧化性、抗蠕變性與持久強度的合金，也叫高溫合金。隨著現代科學技術(特別是航空、火箭等)的發展，金屬材料或制品的工作溫度不斷提高。在高溫合金的領域內，大量使用的主要是鐵基、鎳基和鈷基高溫合金。從合金晶體結構的強度觀點出發，高溫強化的3個基本特點：

(1)提高位錯在滑移界面運動的阻力，即增加滑移式變形機構的形變抗力。

(2)減緩位錯的擴散型運動過程，以抑制擴散型形變機構的進行。

(3)改善晶體結構狀態，以增加晶界強化作用;或是取消晶界，以消除晶界在高溫時的薄弱環節。

近幾十年來，已研制出一系列高溫合金，其使用溫度由650℃提高到1100℃左右。高溫合金是廣泛應用于航空、航天、船舶、發電、動力、機車及石油和化學工業中關鍵部位的材料。 [2]

耐熱合金分類

按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金、鈷基高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強化方式有固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用于制造航空、艦艇和工業用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等 高溫部件;還用于制造航天飛行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置。高溫合金應具有高的蠕變強度和持久強度、良好的抗熱疲勞和機械疲勞性能、良好的抗氧化和抗燃氣腐 蝕性能以及組織穩定，其中以蠕變強度和持久強度最為重要。

高溫合金是什么材料

鎳基高溫合金指的是以鎳為基體(含量一般大于50%) 在650～1000℃范圍內具有較高強度和良好抗氧化、抗腐蝕能力的高溫合金材料。

鎳基高溫合金系列材料，被廣泛地應用在航空 航天 電力工業 ?石油化工 核能 冶金 海洋船舶 環保 機械 能源 交通汽車 電子等領域。是制造航空航天發動機熱端部件、工業燃氣輪機、能源、交通、石油化工等高溫耐蝕部件的軍、民兩用合金。

進口高溫合金牌號：哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。

純 鎳NI201、NI200等。

變形高溫合金牌號：GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。

鑄造高溫合金牌號：K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。

主要規格：無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、直條、絲材及配套焊材、圓餅、扁鋼、六角棒、大小頭、彎頭、三通、加工件、螺栓螺母、緊固件

什么合金能耐1000度左右高溫？310s到底能耐多少度高溫？求解

310S溫度超過800℃時，許用應力開始持續降低，最高使用溫度1200℃，但不建議使用到這么高的溫度，會影響性能，具體還要結合使用工況。在介紹下inconnel600和inconel601吧，在溫度方面是高于310S的 ，不過價格也貴。

310S/ 2520/ 1.4845不銹鋼

310S介紹：310S不銹鋼具有良好的耐高溫性，溫度超過800℃時，開始軟化，許用應力開始持續降低，最高使用溫度1200℃。因鎳(Ni)、鉻(Cr)含量高，具有良好耐氧化、耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫性能，耐高溫鋼管專用于制造電熱爐管等場合，奧氏體型不銹鋼中增加碳的含量后，由于其固溶強化作用使強度得到提高，奧氏體型不銹鋼的化學成分特性是以鉻、鎳為基礎添加鉬、鎢、鈮和鈦等元素，由于其組織為面心立方結構，因而在高溫下有高的強度和蠕變強度。

310S應用領域有：石油、電子、化工、醫藥、輕紡、食品、機械、建筑、核電、航空航天、軍工等行業。

Inconel600 是鎳-鉻-鐵基固溶強化合金，耐高溫耐腐蝕。

Inconel600 特性及應用領域概述：

該合金是鎳-鉻-鐵基固溶強化合金，具有良好的耐高溫腐蝕和抗氧化性能、優良的冷熱加工和焊接性能，在700℃以下具有滿意的熱強性和高的塑性。合金可以通過冷加工得到強化，也可以用電阻焊、溶焊或釬焊連接，適宜制作在1100℃以下承受低載荷的抗氧化零件。

Incone l600相近牌號：

GH600 (中國) 、 NC15FE(法國)、W.Nr.2.4816、 NiCr15Fe(德國) 、 NA14(英國) 、NS312

Inconel600 金相組織結構：

該合金在1120℃處理2h，僅有TiN氮化物和Cr7C3型碳化物，在870℃經1500℃ ??????長期時效后，組織中仍然是Cr7C3和TiN，說明該合金的組織是穩定的。

Inconel600工藝性能與要求：

1、 該合金具有良好的熱加工性能，鋼錠鍛造加熱溫度1110℃～1140℃。

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。

3、合金具有良好的焊接性能，可原電弧焊、氬弧焊、電阻焊和釬焊等各種方法連接，大型或復雜的焊接結構件在溶焊后應在870℃退火1h，以消除焊接應力。

4、合金須在熱處理之后進行機加工，由于材料的加工硬化，因此宜采用比加工低合金標準奧氏體不銹鋼低的切削速度和重進刀進行加工，才能車入已冷作硬化的表層下面。

Inconel600主要規格：

Inconel600無縫管、Inconel600鋼板、Inconel600圓鋼、Inconel600鍛件、Inconel600法蘭、Inconel600圓環、Inconel600焊管、Inconel600鋼帶、Inconel600直條、Inconel600絲材及配套焊材、Inconel600加工件等。

Inconel601鎳基合金

Inconel 601簡介：

Inconel 601，一種鎳基合金材料。高溫時具有出色的抗氧化性，很好的抗碳化性，能很好的抗氧化性含硫氣氛，在室溫和高溫時都具有很好的機械性，能很好的耐應力腐蝕開裂性能，由于控制了碳含量和晶粒尺寸，601有較高的蠕變斷裂強度，因此在 500℃以上的領域推薦使用601。

Inconel 601 對應牌號：

UNS N06601 ，W.Nr.2.4851， NS3103/ NS313 ， 1Cr23Ni60Fe13Al，NCF601（日）

Inconel 601具有以下特性：

1.高溫時具有出色的抗氧化性

2.很好的抗碳化性

3.能很好的抗氧化性含硫氣氛

4.在室溫和高溫時都具有很好的機械性能

5.很好的耐應力腐蝕開裂性能由于控制了碳含量和晶粒尺寸，601具有較高的蠕變斷裂強度，因此在 500℃以上的領域推薦使用601。

Inconel 601 金相結構:

601為面心立方晶格結構。

Inconel 601 耐腐蝕性:

601合金一個重要性能是能在溫度高達1180℃具有抗氧化性。甚至在很嚴酷的條件下，如加熱和冷卻循環過程中，601能生成一層致密的氧化膜而得到很高的抗剝落性。601具有很好的抗碳化性。由于有較高的鉻、鋁含量，601在高溫含硫氣氛中具有很好的抗氧化性?。

Inconel 601應用領域：

1.熱處理工廠用的托盤、筐及工夾具。

2.鋼絲分股退火和輻射管，高速氣體燃燒器，工業爐中的絲網帶。

3.氨重整中的隔離罐和硝酸制造中的催化支撐柵格。

4.排氣系統部件

5.固體垃圾焚燒爐的燃燒室

6.管道支撐和煙灰處理部件

7.廢氣解毒系統部件

8.氧氣再加熱器

Inconel 601主要規格

Inconel 601無縫管、Inconel 601鋼板、Inconel 601圓鋼、Inconel 601鍛件、Inconel 601法蘭、Inconel 601圓環、Inconel 601焊管、Inconel 601鋼帶、Inconel 601直條、Inconel 601絲材及配套焊材、Inconel 601圓餅、Inconel 601扁鋼、Inconel 601六角棒、Inconel 601大小頭、Inconel 601彎頭、Inconel 601三通、Inconel 601加工件、Inconel 601螺栓螺母、Inconel 601緊固件。

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