1、鐵基高溫合金,鎳基高溫合金鈷基高溫合金耐熱性哪個最好
鈷基高溫合金耐熱性最好
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低(只有鎳基合金的50-75%),但在高於980℃時具有較高的強度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,且有較好的焊接性。適於製作航空噴氣發動機、工業燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。
碳化物強化相 鈷基高溫合金中最主要的碳化物是 MC﹑M23C6和M6C在鑄造鈷基合金中,M23C6是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中,細小的M23C6能與基體γ形成共晶體。MC碳化物顆粒過大,不能對位錯直接產生顯著的影響,因而對合金的強化效果不明顯,而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。位於晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,從而改善持久強度,鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強化相為 (CoCrW)6 C型碳化物。
在某些鈷基合金中會出現的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會使合金變脆。鈷基合金較少使用金屬間化合物進行強化,因為Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩定,但近年來使用金屬間化合物進行強化的鈷基合金也有所發展。
鈷基合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ 相長大速度要慢﹐重新回溶於基體的溫度也較高(最高可達1100℃)﹐因此在溫度上升時﹐鈷基合金的強度下降一般比較緩慢。
鈷基合金有很好的抗熱腐蝕性能,一般認為,鈷基合金在這方面優於鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,並且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由於大多數鈷基合金含鉻量比鎳基合金高,所以在合金錶面能形成抵抗鹼金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但鈷基合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。 早期的鈷基合金用非真空冶煉和鑄造工藝生產。後來研製成的合金,如Mar-M509合金,因含有較多的活性元素鋯、硼等,用真空冶煉和真空鑄造生產。
2、鈷基合金的介紹
鈷基合金
鈷基合金具有較好的高溫、常溫硬度,極好的高溫強度、高溫抗疲勞性能、抗熱震沖擊性能和良好的抗氧化、耐腐蝕性能,高的耐磨粒磨損以及良好的抗金屬間磨損性能。主要用於耐磨、耐腐蝕、耐高溫、抗沖擊等工礦條件下的各類零部件的製造、修復以及預保護。主要的產品類別有:鈷基裸焊棒、鈷基合金粉末、鈷基電焊條、鈷基精密鑄件以及變形合金。
鈷基合金,是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質合金。即通常所說的鈷鉻鎢(鉬)合金或司太立(Stellite)合金(司太立合金由美國人Elwood Hayness 於1907年發明)。鈷基合金是以鈷作為主要成分,含有相當數量的鎳、鉻、鎢和少量的鉬、鈮、鉭、鈦、鑭等合金元素,偶爾也還含有鐵的一類合金。根據合金中成分不同,它們可以製成焊絲,粉末用於硬面堆焊,熱噴塗、噴焊等工藝,也可以製成鑄鍛件和粉末冶金件。
按使用用途分類,鈷基合金可以分為鈷基耐磨損合金,鈷基耐高溫合金及鈷基耐磨損和水溶液腐蝕合金。一般使用工況下,其實都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況,有的工況還可能要求同時耐高溫耐磨損耐腐蝕,而越是在這種復雜的工況下,才越能體現鈷基合金的優勢。
在我國,主要對鈷基耐高溫合金研究比較深入和透徹(國內典型的研究與推廣單位有鋼鐵研究總院與北京融品科技有限公司等)。鈷基耐高溫合金的典型牌號有:Hayness188,Haynes25(L-605),Alloy S-816,UMCo-50,MP-159,FSX-414,X-40,Stellite6B等,中國牌號有:GH5188(GH188),GH159,GH605,K640,DZ40M等。與其它高溫合金不同,鈷基高溫合金不是由與基體牢固結合的有序沉澱相來強化,而是由已被固溶強化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成。鑄造鈷基高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強化。純鈷晶體在417℃以下是密排六方(hcp)晶體結構,在更高溫度下轉變為fcc。為了避免鈷基高溫合金在使用時發生這種轉變,實際上所有鈷基合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點溫度范圍內使組織穩定化。鈷基合金具有平坦的斷裂應力-溫度關系,但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優異的抗熱腐蝕性能,這可能是因為該合金含鉻量較高,這是這類合金的一個特徵。
3、鎳基高溫合金怎麼制掃描電鏡試樣
針對新型鎳基高溫來合金的特源性,通過熱力學計算並且利用掃描電鏡對新型鎳基高溫合金長期時效後的組織穩定性及合金的高溫性能進行了研究,利用靜態增重法、SEM對新型鎳基高 溫合金的抗氧化性能及氧化機理進行研究和分析,利用SEM對新型鎳基高溫合金在模擬燃煤環 境中的耐腐蝕性能及腐蝕機理研究和分析。
4、ni基高溫合金牌號有哪些
高溫合金的牌號
高溫合金牌號,採用規定的符號和阿拉伯數字表示。
變形高溫合金牌號,採用.「GH」字母組合作前綴(「G」、「H」分別為「高」、「合」漢語拼音的首位字母),後接四位阿拉伯數字。「GH」符號後第一位數字表示分類號,即:
1——表示固溶強化型鐵基合金;
2——表示時效硬化型鐵基合金;
3——表示固溶強化型鎳基合金;
4——表示時效硬化型鎳基合金;
5——表示固溶強化型鈷基合金;
6——表示時效硬化型鈷基合金。
「GH」符號後第二、三、四位數字表示合金的編號。
新牌號
原牌號
GH3007 GH5K
GH3030 GH30
GH30398 GH39
GH3044 GH44
GH3128 GH128
GH3170 GH170
GH3536 GH536
GH3600 GH600
GH3625 GH625
GH3652 GH652
GH4033 GH33
GH4037 GH37
GH4049 GH49
GH4080A GH80A
GH4090 GH90
GH4093 GH93
GH4098 GH98
GH4099 GH99
GH4105 GH105
GH4133 GH33A
GH4133B GH4133B
GH4141 GH141
GH4145 GH145
GH4163 GH163
GH4169 GH169
GH4202 GH202
GH4220 GH220
GH4413 GH413
GH4500 GH500
GH4586 GH586
GH4648 GH648
GH4698 GH698
GH4708 GH708
GH4710 GH710
GH4738 GH738(GH684)
GH4742 GH742
5、鈷基合金的牌號組織
司太立合金的典型牌號有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite31,Stellite100等。在我國,主要對司太立高溫合金研究比較深入和透徹。與其它高溫合金不同,司太立高溫合金不是由與基體牢固結合的有序沉澱相來強化,而是由已被固溶強化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成。鑄造司太立高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強化。純鈷晶體在417℃以下是密排六方(hcp)晶體結構,在更高溫度下轉變為fcc。為了避免司太立高溫合金在使用時發生這種轉變,實際上所有司太立合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點溫度范圍內使組織穩定化。司太立合金具有平坦的斷裂應力-溫度關系,但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優異的抗熱腐蝕性能,這可能是因為該合金含鉻量較高,這是這類合金的一個特徵。
熱處理
司太立合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感,為使鑄造司太立合金部件達到所要求的持久強度和熱疲勞性能,必須控制鑄造工藝參數。司太立合金需進行熱處理,主要是控制碳化物的析出。對鑄造司太立合金而言,首先進行高溫固溶處理,溫度通常為1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶體;然後再在870-980℃進行時效處理,使碳化物(最常見的為M23C6)重新析出。
堆焊
司太立堆焊合金含鉻25-33%,含鎢3-21%,含碳0.7-3.0%。,隨著含碳量的增加,其金相組織從亞共晶的奧氏體+M7C3型共晶變成過共晶的M7C3型初生碳化物+ M7C3型共晶。含碳越多,初生M7C3越多,宏觀硬度加大,抗磨料磨損性能提高,但耐沖擊能力,焊接性,機加工性能都會下降。被鉻和鎢合金化的司太立合金具有很好的抗yang化性,抗腐蝕性和耐熱性。在650℃仍能保持較高的硬度和強度,這是該類合金區別於鎳基和鐵基合金的重要特點。司太立合金機加工後表面粗糙度低,具有高的抗擦傷能力和低的摩擦系數,也適用於粘著磨損,尤其在滑動和接觸的閥門密封面上。但在高應力磨料磨損時,含碳低的鈷鉻鎢合金耐磨性還不如低碳鋼,因此,價格昂貴的司太立合金的選用,必須有專業人士的指導,才能發揮材料的最大潛力。國外還有用鉻,鉬合金化的含Laves相的司太立堆焊合金,如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由於Laves相比碳化物硬度低,在金屬摩擦副中與之配對的材料磨損較小。
6、高溫合金牌號CMSX是什麼意思
DD406(DD6)單晶高溫合金
一、概述
DD406是我國研製的第二代鎳基單晶高溫合金,具有高溫強度高、綜合性能好、組織穩定及鑄造工藝性能好等優點。與國外應用的第二代單晶高溫合金PWA1484、Rene N5、CMSX-4相比,其拉伸性能、持久性能、蠕變性能、抗氧化性能及耐熱腐蝕性能等均達到設置部分超過其水平,且因其含Re量低而具有低成本的優勢。該合金持久強度適用製作具有復雜內腔的燃氣渦輪在1100℃以下工作的渦輪工作葉片和1150℃以下工作的導向葉片等高溫零件。
二、應用概況及特性
合金已被選用於製作多種先進航空發動機渦輪工作葉片與導向葉片,正在多重發動機上進行試車考核,並且該合金通過了某發動機的試車考核、飛行考核及設計定型技術鑒定。
三、材料技術標准
GB/T 14992 高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號
Q/6S 1678 DD6合金錠
四、熔煉與鑄造工藝
採用真空感應爐熔煉母合金,在真空定向凝固爐中重熔澆注單晶鑄件或試棒。
7、鈷基合金的熱處理
鈷基合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感,為使鑄造專鈷基屬合金部件達到所要求的持久強度和熱疲勞性能,必須控制鑄造工藝參數。鈷基合金需進行熱處理,主要是控制碳化物的析出。對鑄造鈷基合金而言,首先進行高溫固溶處理,溫度通常為1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶體;然後再在870-980℃進行時效處理,使碳化物(最常見的為M23C6)重新析出。
8、鈷基合金的發展歷程
Stellite合金分類和主要牌號
按使用用途分類,Stellite合金可以分為Stellite耐磨損合金,Stellite耐高溫合金及Stellite耐磨損和水溶液腐蝕合金。一般使用工況下,其實都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況,有的工況還可能要求同時耐高溫耐磨損耐腐蝕,而越是在這種復雜的工況下,才越能體現Stellite合金的優勢。
Stellite合金的典型牌號
有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite21,Stellite31,Stellite100等。在我國,主要對Stellite高溫合金研究比較深入和透徹。與其它高溫合金不同,Stellite高溫合金不是由與基體牢固結合的有序沉澱相來強化,而是由已被固溶強化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成。鑄造Stellite高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強化。純鈷晶體在417℃以下是密排六方(hcp)晶體結構,在更高溫度下轉變為fcc。為了避免Stellite高溫合金在使用時發生這種轉變,實際上所有Stellite合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點溫度范圍內使組織穩定化。Stellite合金具有平坦的斷裂應力-溫度關系,但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優異的抗熱腐蝕性能,這可能是因為該合金含鉻量較高,這是這類合金的一個特徵。
Stellite合金的發展
20世紀30年代末期,由於活塞式航空發動機用渦輪增壓器的需要,開始研製鈷基高溫合金。1942年﹐美國首先用牙科金屬材料Vitallium (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)製作渦輪增壓器葉片取得成功。在使用過程中這種合金不斷析出碳化物相而變脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同時添加2.6%的鎳,以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度,這樣就發展成為HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21製作航空噴氣發動機和渦輪增壓器鑄造渦輪葉片和導向葉片,其工作溫度可達850-870℃。1953年出現的用作鍛造渦輪葉片的S-816,是用多種難熔元素固溶強化的合金。從50年代後期到60年代末,美國曾廣泛使用過4種鑄造Stellite合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。變形Stellite合金多為板材,如L-605用於製作燃燒室和導管。1966年出現的HA-188,因其中含鑭而改善了抗氧化性能。蘇聯用於製作導向葉片的Stellite合金∏K4﹐相當於HA-21。Stellite合金的發展應考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要戰略資源,世界上大多數國家缺鈷,以致Stellite合金的發展受到限制。
Stellite合金性能特點
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低(只有鎳基合金的50-75%),但在高於980℃時具有較高的強度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,且有較好的焊接性。適於製作航空噴氣發動機、工業燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。
碳化物強化相 鈷基高溫合金中***主要的碳化物是 MC,M23C6和M6C在鑄造Stellite合金中,M23C6是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中,細小的M23C6能與基體γ形成共晶體。MC碳化物顆粒過大,不能對位錯直接產生顯著的影響,因而對合金的強化效果不明顯,而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。位於晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,從而改善持久強度,鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強化相為 (CoCrW)6 C型碳化物。
在某些Stellite合金中會出現的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會使合金變脆。Stellite合金較少使用金屬間化合物進行強化,因為Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩定,但近年來使用金屬間化合物進行強化的Stellite合金也有所發展。
Stellite合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ相長大速度要慢,重新回溶於基體的溫度也較高(可達1100℃),因此在溫度上升時﹐Stellite合金的強度下降一般比較緩慢。
Stellite合金有很好的抗熱腐蝕性能, 一般認為,Stellite合金在這方面優於鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,並且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由於大多數Stellite合金含鉻量比鎳基合金高,所以在合金錶面能形成抵抗鹼金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但Stellite合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。
9、鈷基高溫合金與鈷基合金有什麼區別
鈷基合金屬於大類,鈷基高溫合金是鈷基合金裡面的一類,
按使用用途分類,鈷基合金可以分為鈷基耐磨損合金,鈷基耐高溫合金及鈷基耐磨損和水溶液腐蝕合金。
10、鈷基合金的性能
一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低(只有鎳基合金的50-75%),但在高於980℃時具有較高的強度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,且有較好的焊接性。適於製作航空噴氣發動機、工業燃氣輪機、艦船燃氣輪機的導向葉片和噴嘴導葉以及柴油機噴嘴等。
碳化物強化相 鈷基高溫合金中最主要的碳化物是 MC﹑M23C6和M6C在鑄造鈷基合金中,M23C6是緩慢冷卻時在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中,細小的M23C6能與基體γ形成共晶體。MC碳化物顆粒過大,不能對位錯直接產生顯著的影響,因而對合金的強化效果不明顯,而細小彌散的碳化物則有良好的強化作用。位於晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,從而改善持久強度,鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強化相為 (CoCrW)6 C型碳化物。
在某些鈷基合金中會出現的拓撲密排相如西格瑪相和Laves等是有害的,會使合金變脆。鈷基合金較少使用金屬間化合物進行強化,因為Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩定,但近年來使用金屬間化合物進行強化的鈷基合金也有所發展。
鈷基合金中碳化物的熱穩定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ 相長大速度要慢﹐重新回溶於基體的溫度也較高(最高可達1100℃)﹐因此在溫度上升時﹐鈷基合金的強度下降一般比較緩慢。
鈷基合金有很好的抗熱腐蝕性能,一般認為,鈷基合金在這方面優於鎳基合金的原因,是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶,877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,並且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由於大多數鈷基合金含鉻量比鎳基合金高,所以在合金錶面能形成抵抗鹼金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但鈷基合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。 早期的鈷基合金用非真空冶煉和鑄造工藝生產。後來研製成的合金,如Mar-M509合金,因含有較多的活性元素鋯、硼等,用真空冶煉和真空鑄造生產。