40年代,铁基高温合金也了发展,50年代出现A-286和Incoloy901等牌号,但因高温性较差,从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金,后来生产“ЭП”系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡,研制出单晶叶片等高温合金部件,以适应发动机涡轮进口温度不断的需要。
加入钴、钨、钼等元素γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金很高的屈服强度。但**过700℃,强化效应便明显。钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化。
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一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%),但在**980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有的焊接性。适于制作喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。
当前GH4169合金的主要研究方向为:(3)改进使用设计。由于GH4169的工作温度不能**650℃,所以应当加强零部件的冷却,充分发挥该高温合金的高性能、低成本等优点;
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以GH4169 镍基变形高温合金为例,可看出GH4169 合金中铌含量高,合金中的铌偏析成都与冶金工艺直接相关,GH4169 基体为Ni-Gr 固溶体,含Ni 分数在50%以上可以承受1 000℃ 左右高温,与美国牌号Inconel718 相似,合金由γ 基体相、δ 相、碳化物和强化相γ'和γ″相组成。GH4169 合金的化学元素与基体结构显示了其强大的力学性能,屈服强度与抗拉强度都优于45 钢数倍,塑性也要比45 钢好。的晶格结构和大量强化因子构造了其优良的力学性能。
板材用合金:我国应用的板材变形合金主要有20多个牌号。它们的共同特点是塑性好,具有中等强度,焊接性能优异,还有的抗氧化和抗腐蚀性能。主要用于制作发动机动力装置的室、加力室、飞机机尾罩、导流罩、衬筒和毛细管等。发动机室零件大多采用固溶强化合金制造。
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含铼单晶叶片大幅了其耐温能力及蠕变强度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5为代表的*二代单晶合金与代单晶合金相比,通过加入3%的铼元素、适当了钴和钼元素的含量,使其工作温度了30℃,持久强度与抗氧化腐蚀能力达到很好的平衡。
铸造钴基高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免钴基高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有钴基高温合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织化。
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