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高温合金管主要分类:传统的划分高温合金材料可以根据以下3 种方式来进行: 按基体元素种类、合金强化类型、材料成型方式来进行划分
合金强化类型介绍
根据合金强化类型,高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合金。
1固溶强化型
所谓固溶强化型即添加一些合金元素到铁、镍或钴基高温合金中,形成单相奥氏体组织,溶质原子使固溶体基体点阵发生畸变,使固溶体中滑移阻力增加而强化。有些溶质原子可以降低合金系的层错能,提高位错分解的倾向,导致交滑移难于进行,合金被强化,达到高温合金强化的目的。
2时效沉淀强化
所谓时效沉淀强化即合金工件经固溶处理,冷塑性变形后,在较高的温度放置或室温保持其性能的一种热处理工艺。例如:GH4169 合金,在650℃的高屈服强度达1 000 MPa,制作叶片的合金温度可达950℃。
高温合金管工艺性能与要求:
1、固溶处理温度范围是1160℃~1190℃,在1175℃左右。
为得到的蠕变强度,建议冷却方式为水淬。对于厚度小于1.5mm 的材料,也可采用快速空冷。去应力退火温度为870℃。在热处理过程中,必须保持工件清洁。
2、去氧化皮的表面氧化物和焊缝周围的焊渣的附着性比不锈钢更强,使用细晶砂带或细晶砂轮进行打磨。
3在用HNO3/HF 混合酸进行酸洗前必须喷砂或打磨将氧化膜打碎。
4、机加工 的机加工要在固溶处理态进行。由于Nicrofer 4722 Co 的加工硬化较高,因此宜采用低切削速度和重进刀进行加工,才能车入已冷作硬化的表层下面。
5、焊接 能用各种焊接工艺焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。优先考虑采用脉冲电弧焊。焊接前,材料需为固溶处理态,去除氧化皮、油污和各种标记印痕,焊缝两边约25mm 宽范围需打磨至光亮金属表面。采用低热量输入,层间温度不超过100℃。
6、不需要焊前和焊后热处理。
高温合金管-镍基合金生产工艺
冶炼方面:为了获得更纯净化的钢水,减低气体含量与有害元素含量;同时由于部分合金中有易氧化元素如Al,Ti等存在,非真空方式冶炼难以控制;更是为了获得更好的热塑性,镍基耐热合金,通常采用真空感应炉熔炼,甚至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔方式进行生产。
变形方面:采用锻造、轧制工艺,对于热塑性差的合金甚至采用挤压开坯后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压工艺。变形的目的是为了破碎铸造组织,优化微观组织结构。
铸造方面:通常用真空感应炉熔炼母合金保证成分与控制气体与杂质含量,并用真空重熔-精密铸造法制成零件。
热处理方面:变形合金和部分铸造合金需进行热处理,包括固溶处理、中间处理和时效处理,以Udmet 500合金为例,它的热处理制度分为四段:固溶处理,1175℃,2小时,空冷;中间处理,1080℃,4小时,空冷;一次时效处理,843℃,24小时,空冷;二次时效处理,760℃,16小时,空冷。以获得所要求的组织状态和良好的综合性能。
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