什么是高温合金?
本期内容:
高温合金是一类能够在高温下保持优异机械性能、抗氧化性和抗腐蚀性的合金材料,广泛应用于航空航天、能源、石油化工和汽车等领域。这些合金主要由镍、铁和钴等金属元素组成,通常添加铬、钼、钨、铝、钛和铌等元素以增强其性能。
一、分类高温合金主要分为以下三类:
1. 镍基高温合金
特点:在高温下具有优异的强度、抗氧化性和抗腐蚀性。广泛用于航空发动机涡轮叶片和燃气轮机部件。
常见合金:Inconel、Hastelloy、Nimonic。
2. 铁基高温合金
特点:成本较低,适合中等温度范围的应用。主要用于制造工业燃气轮机和化工设备。
常见合金:Incoloy、A-286。
3. 钴基高温合金
特点:在高温下具有优异的抗疲劳性和抗氧化性,常用于制造航空发动机和燃气轮机的高温部件。
常见合金:Haynes、Stellite。
二、组成元素及作用1. 镍(Ni):提供高温强度和抗氧化性。
2. 铁(Fe):主要用于铁基高温合金,提供基体强度。
3. 钴(Co):增强高温强度和抗腐蚀性。
4. 铬(Cr):提高抗氧化性和抗腐蚀性。
5. 钼(Mo)和钨(W):提高高温强度和硬度。
6. 铝(Al)和钛(Ti):通过形成γ'相(Ni3(Al,Ti))增强合金的沉淀硬化效果。
7. 铌(Nb):形成强化相,提高高温强度。
三、性能特点1. 高温强度:超级合金可承受极热,保持其他金属会变弱的强度和稳定性,使其成为航空航天和发电的理想选择。
2. 抗氧化性:在高温环境中具备良好的抗氧化能力,防止材料表面形成氧化层。
3. 抗腐蚀性:这些材料具有出色的抗氧化和腐蚀性能,确保在恶劣的化学或海洋环境中的使用寿命和可靠性。
4. 抗疲劳性:它们具有高抗拉强度、屈服强度和疲劳强度,这意味着它们可以承受严重的磨损而不会失效。
5. 热稳定性:在高温下能够保持结构和性能的稳定。
6. 良好的表面稳定性:高温合金在高机械应力和高热循环下仍能保持其表面完整性,从而减少维护需求。
四、应用01航空航天
发动机涡轮叶片:需要材料在高温高压下具有高强度和抗氧化性。
燃气轮机部件:要求材料在高温下具有优异的抗疲劳性和抗腐蚀性。
02能源
燃气轮机:用于发电设备中,需要材料在高温下长期稳定运行。
核反应堆:高温合金用于核反应堆的结构部件,要求高温强度和抗辐射性能。
03石油化工
化工设备:如换热器、反应器和管道,要求材料在高温和腐蚀性介质中稳定运行。
04汽车
涡轮增压器:高温合金用于制造汽车发动机的涡轮增压器部件,要求高温强度和耐久性。
05化工加工
超级合金可抵抗反应容器、泵和阀门中的化学降解,并承受恶劣的物质和温度。
五、加工和制造01铸造
单晶铸造:用于制造高温涡轮叶片,具有优异的高温性能。
定向凝固铸造:控制晶粒的生长方向,提高材料的高温强度和抗疲劳性。
02锻造
用于制造高温合金锻件,具有优异的力学性能和致密性。
03粉末冶金
通过粉末冶金技术制造复杂形状的高温合金零件,具有均匀的组织和优异的性能。
04机械加工
高温合金的加工难度较大,需要使用合适的刀具材料和加工参数,以保证加工质量。
高温合金是关键工业领域不可或缺的材料,具有优异的高温强度、抗氧化性、抗腐蚀性和抗疲劳性能。根据具体应用需求,选择合适的高温合金种类和加工工艺,可以显著提高设备和部件的性能和寿命。
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2.4631高温合金以其卓越的性能和广泛的应用前景
2.4631高温合金是一种先进的高温材料,主要由镍、铬、铁等元素组成,具有优异的耐高温性能。这种合金在航空航天、能源等领域有广泛的应用前景。以下是2.4631高温合金的详细介绍。
化学成分
2.4631高温合金的化学成分设计合理,主要包括镍、铬、铁、钼、铝、钛、钒等元素。这些元素的组合赋予了合金在高温环境下的高强度和稳定性,以及较小的热膨胀变形
物理性能
密度:8.1g/cm3
熔点:约1370-1425℃
热膨胀系数:11.3μm/m·K(室温到1000℃)
热导率:13.1W/m·K(室温)
供应形式
2.4631高温合金可供应的形式多样,包括板材、棒材、管材、钢带、线材、锻件、锻管、锻板、锻棒、圆棒、薄板、无缝管、焊管、圆钢、丝材、钢板、盘圆和带材等,以满足不同工程需求
应用领域
2.4631高温合金因其出色的高温强度、耐腐蚀性和抗氧化性能,在航空航天、石油化工、核能和其他高温环境下的工程领域中得到广泛应用。特别是在喷气发动机、航空发动机零部件、导弹发动机等高温结构件的制造中,以及炼油装置、化工反应器和高温管道等设备中的应用
发展趋势
随着相关行业的不断发展,对高温合金材料的需求将持续增长。2.4631高温合金在材料组成、生产工艺和性能改进方面有望取得更多突破,以满足市场的不断变化需求
综上所述,2.4631高温合金以其卓越的性能和广泛的应用前景,在高温材料领域占有重要地位。
东杨新材应用镍基高温合金板带材的制备方法专利,显著提高使用温度
金融界2024年1月27日消息,据国家知识产权局公告,无锡市东杨新材料股份Co应用一项名为“一种镍基高温合金板带材的制备方法“,公开号CN117444209A,应用日期为2023年11月。
专利摘要显示,本发明提供一种镍基高温合金板带材的制备方法,包括以下步骤:(1)镍基高温合金粉末制备:将NiAl中间合金与NiTi中间合金混合,随后将混合料置于非真空感应加热熔炼炉中进行熔炼,静置,采用水雾化工艺制备镍基高温合金粉末,预时效;(2)板坯成型:将镍基高温合金粉末压制成形,得到板坯;(3)板坯烧结致密化:将板坯高温烧结致密化,得到镍基高温合金烧结坯;(4)镍基高温合金板带材加工:将烧结坯先进行热轧加工,再进行冷轧加工,得到镍基高温合金板带材。本发明的镍基高温合金板带材的制备方法,制备的镍基高温合金中纳米级AlTi金属间化合物颗粒在基体中均匀分布,尺寸细小,尺寸<50 nm,高温稳定,显著提高使用温度。
本文源自金融界