變形高溫合金的特性、分類及用途

1、變形高溫合金的特性、分類及用途變形高溫合金的特性、分類及用途(轉(zhuǎn)載轉(zhuǎn)載)作者:hurenchang查看次數(shù):25發(fā)表時(shí)間:200651621:27【去論壇討論】因?yàn)橛斜砀窆士雌饋磔^亂可下載附件.doc文件.變形高溫合金的特性、分類及用途高溫合金是根據(jù)航空噴氣發(fā)動機(jī)的需要而發(fā)展起來的一種金屬材料，它可在600～1100℃的高溫氧化和燃?xì)飧g條件下，承受復(fù)雜應(yīng)力，并長期可靠地工作。主要用于航空發(fā)動機(jī)的熱端部件，也是航天火箭發(fā)動機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨?/p>

2、機(jī)、能源和化工等工業(yè)的重要材料。在先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金的用量占金屬材料總用量的40%～60%。在先進(jìn)工業(yè)國家，如美國，航空航天用高溫合金占其總用量的85%左右。高溫合金是一種兼有熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的合金。熱穩(wěn)定性是指金屬材料在高溫下抗氧化或抗氣體腐蝕的能力；而熱強(qiáng)性是指金屬材料在高溫下抵抗塑性變形和斷裂的能力。金屬的熱穩(wěn)定性常用稱重法來評定，在高溫下金屬單位時(shí)間、單位面積上的失重或增重越大，表示抗氧化性越差，即熱穩(wěn)定性越差。熱強(qiáng)性

3、的評定指標(biāo)包括蠕變極限、持久強(qiáng)度、高溫瞬時(shí)強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度等。蠕變極限表征在高溫、長期載荷作用下，材料抵抗塑性變形的能力；持久強(qiáng)度表征在高溫、長期載荷作用下，材料抵抗斷裂的能力；高溫瞬時(shí)強(qiáng)度（σb和σ0.2）表征高溫下材料在瞬時(shí)過載時(shí)抵抗塑性變形和斷裂的能力；高溫疲勞強(qiáng)度是指在規(guī)定循環(huán)次數(shù)下（一般為107次）不引起斷裂的應(yīng)力。高溫合金分為變形高溫合金和鑄造高溫合金。變形合金按基體元素的不同，可分為鐵基變形高溫合金、鎳基變形高溫合金和鈷

4、基變形高溫合金，按合金的高溫性能、成形特點(diǎn)及用途的不同，變形高溫合金又可分為熱穩(wěn)定變形高溫合金和熱強(qiáng)變形高溫合金。熱穩(wěn)定變形高溫合金的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性很高，通常在固溶狀態(tài)下使用，強(qiáng)度雖不高，但塑性很好，可順利地進(jìn)行深沖壓，主要用于受力不大而工作溫度很高的零件，例如燃燒室火焰筒及加力燃燒室等。熱強(qiáng)變形高溫合金的特點(diǎn)是熱強(qiáng)度較高，通常在淬火、時(shí)效狀態(tài)下使用，主要用于高溫下承受大載荷及復(fù)雜應(yīng)力的零件，例如渦輪葉片、渦輪盤等。我國的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變

5、形高溫合金的牌號以漢語拼音字母“GH”后接四位阿拉伯?dāng)?shù)字來表示?！癎H”后第一位數(shù)字表示分類號，其中1表示固溶強(qiáng)化型鐵基合金；2表示時(shí)效強(qiáng)化型鐵基合金；3表示固溶強(qiáng)化型鎳基合金；4表示時(shí)效強(qiáng)化型鎳基合金。“GH”后第二、三、四位數(shù)字表示合金的編號。例如GH2036，GH4033等，其相應(yīng)的舊牌號為GH36，GH33等。我國于20世紀(jì)50年代開始研制高溫合金，到目前已有40多種變形高溫合金。航空工業(yè)中常用的鐵基、鎳基變形高溫合金的牌號、化

6、學(xué)成分及使用溫度，見表1和表2。燃燒室用合金主要有GH3030、GH3039、GH1140、GH3044、GH1015、GH1016、GH22、GH163、GH2302、GH170等。渦輪工作葉片大多采用時(shí)效強(qiáng)化型變形合金，如GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH151、GH143、GH2130、GH2302、GH738、GH118、GH220、GH710等。渦輪盤材料大多采用鐵鎳基沉淀強(qiáng)化合金（750℃以下），如

7、溫度更高，則采用鎳基合金或粉末渦輪盤材料。渦輪盤常用合金有GH2036、GH4033、GH2132、GH2135、GH901、GH4133、GH761、GH698、GH710等。合金牌號化學(xué)成分（%）使用溫度CCrCoWMoAlTiFeNbB其他℃GH3030≤0.1219.0～22.0≤0.150.15～0.35≤1.0800GH4169≤0.0817.0～21.02.8～3.30.2～0.80.65～1.1517.0～20.04.7

8、5～5.55≤0.01253～703GH3039≤0.0819.0～22.01.8～2.30.35～0.750.35～0.37≤3.00.9～1.3850GH3044≤0.123.5～26.513.0～16.0＜1.5≤0.50.3～0.7≤4.0900GH3128≤0.0519.0～22.07.5～9.07.5～9.00.4～0.80.4～0.8≤1.00.005Zr0.04Ce0.05950GH4033≤0.0619.0～22.00

9、.55～0.952.2～2.7≤1.0≤0.01Ce≤0.01700～750GH4133≤0.0719.0～22.00.7～1.22.5～3.0≤1.51.15～1.65≤0.01700～750GH4037≤0.113.0～16.05.0～7.02.0～4.01.7～2.31.8～2.3≤0.5≤0.02V0.01～0.2Ce0.02800～850GH4049≤0.079.5～11.01.40～16.05.0～6.04.5～5.53.7

10、～4.41.4～1.9≤1.50.015V0.2～0.5Ce0.02900GH1410.06～0.1218.0～20.010.0～12.09.0～10.51.4～1.83.0～3.5≤5.00.003～0.01900GH1510.05～0.119.5～10.015.0～16.56.0～7.52.5～3.15.7～6.20.71.95～2.350.012～0.02Zr0.03～0.05Ce0.02950GH118≤0.2014.0～16.