耐热合金
| 耐热合金 |
耐热合金又称高温合金，是在高温使用环境条件下，具有组织稳定和优良力学、物理、化学性能的合金。包括耐热钢、耐热铝合金、耐热钛合金、高温合金、难熔合金等。耐热合金在高温下具有一定拉伸、蠕变、疲劳性能、物理、化学性能和工艺性能。
目录
简介
耐热合金是指在高温下具有高的抗氧化性、抗蠕变性与持久强度的合金，也叫高温合金。随着现代科学技术(特别是航空、火箭等)的发展，金属材料或制品的工作温度不断提高。在高温合金的领域内，大量使用的主要是铁基、镍基和钴基高温合金。从合金晶体结构的强度观点出发，高温强化的3个基本特点：(1)提高位错在滑移界面运动的阻力，即增加滑移式变形机构的形变抗力。(2)减缓位错的扩散型运动过程，以抑制扩散型形变机构的进行。(3)改善晶体结构状态，以增加晶界强化作用;或是取消晶界，以消除晶界在高温时的薄弱环节。近几十年来，已研制出一系列高温合金，其使用温度由650℃提高到1100℃左右。高温合金是广泛应用于航空、航天、船舶、发电、动力、机车及石油和化学工业中关键部位的材料。
评价
按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等 高温部件;还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。高温合金应具有高的蠕变强度和持久强度、良好的抗热疲劳和机械疲劳性能、良好的抗氧化和抗燃气腐 蚀性能以及组织稳定，其中以蠕变强度和持久强度最为重要。不含或少含铝、钛的高温合金， 一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气 中熔炼时，元素烧损不易控制，气体和夹杂物进入较多，所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量，改善夹杂物的分布状态和铸 锭的结晶组织，可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉;重熔的主要手段有真 空自耗炉和电渣炉固溶强化型合金和含铝、钛低(铝和钛的总量约小于4.5%)的合金锭可采用锻造开坯；含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯，然后热轧成材，有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。合金化程度较高、不易变形的合金，目前广泛采用精密铸造成型，例如铸造涡轮叶片和导向叶片。为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松，近年来又发展出了定向结晶工艺。此外，为了消除全部晶界，近年来还研究出了单晶叶片的制造工艺。[1]