高溫合金是什么材料，以及高溫合金材料主要包括哪些？寶雞市嘉誠稀有金屬材料有限公司帶您了解陜西高溫合金材料主要包括哪些。

高溫合金(jin)是在(zai)高溫嚴(yan)酷的機械應(ying)力和氧化、腐蝕環境下應(ying)用的一類合金(jin)。隨著(zhu)科(ke)技事業的發(fa)展(zhan)，高溫合金(jin)逐漸(jian)形成(cheng)六(liu)個較為完整的部(bu)分。

一、變形高(gao)溫合金

變形高溫(wen)合(he)金是指(zhi)可以進行熱(re)、冷變形加工，工作(zuo)溫(wen)度范圍-253～1320℃，具有良好(hao)的(de)(de)力學性能(neng)(neng)和(he)(he)綜合(he)的(de)(de)強(qiang)、韌性指(zhi)標，具有較高的(de)(de)抗氧化(hua)、抗腐蝕(shi)性能(neng)(neng)的(de)(de)一類合(he)金。按其熱(re)處理工藝(yi)可分為固溶強(qiang)化(hua)型(xing)合(he)金和(he)(he)時效強(qiang)化(hua)型(xing)合(he)金。

1、固(gu)溶強化(hua)型合金(jin)

使(shi)用溫度范圍為900～1300℃，..抗氧化(hua)溫度達1320℃。例如GH128合金，室(shi)溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa；1000℃拉伸強度為140MPa、延(yan)伸率(lv)為85%,1000℃、30MPa應力的(de)持久壽(shou)命為200小時、延(yan)伸率(lv)40%。固溶(rong)合金一般用于制作航空(kong)、航天(tian)發動(dong)機(ji)燃燒室(shi)、機(ji)匣等部件。

2、時效強化型合金

使用(yong)溫(wen)度(du)為(wei)-253～950℃，一般用(yong)于制作(zuo)航空、航天發動機的(de)(de)(de)(de)渦輪盤與(yu)葉(xie)(xie)片等結構(gou)件。制作(zuo)渦輪盤的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)工作(zuo)溫(wen)度(du)為(wei)-253～700℃,要求具有良好的(de)(de)(de)(de)高低(di)溫(wen)強度(du)和抗疲(pi)勞(lao)性能。 例如：GH4169合金(jin)(jin)，在650℃的(de)(de)(de)(de)..屈服(fu)強度(du)達1000MPa；制作(zuo)葉(xie)(xie)片的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)溫(wen)度(du)可達950℃，例如：GH220合金(jin)(jin)，950℃的(de)(de)(de)(de)拉伸強度(du)為(wei)490MPa，940℃、200MPa的(de)(de)(de)(de)持久壽命大于40小(xiao)時(shi)。

變形(xing)高溫合金主要為(wei)航(hang)天、航(hang)空、核(he)能、石油民用(yong)工(gong)業提供結構鍛(duan)件、餅材(cai)、環(huan)件、棒材(cai)、板材(cai)、管材(cai)、帶(dai)材(cai)和絲材(cai)。

二、鑄造高溫合(he)金

鑄(zhu)(zhu)造高溫(wen)合(he)金是指可以或只能用(yong)鑄(zhu)(zhu)造方法成(cheng)型(xing)零件的一類(lei)高溫(wen)合(he)金。其主要特點是：

1. 具有更(geng)(geng)寬的(de)(de)成分范圍 由于可不必兼(jian)顧其(qi)變形加(jia)工性(xing)能(neng)，合金(jin)的(de)(de)設計可以集中考慮優化其(qi)使用性(xing)能(neng)。如對于鎳基(ji)高溫合金(jin)，可通過調整(zheng)成分使γ’含(han)量達60%或(huo)更(geng)(geng)高，從而在高達合金(jin)熔點(dian)85%的(de)(de)溫度下，合金(jin)仍能(neng)保持(chi)優良性(xing)能(neng)。

2. 具(ju)有(you)更(geng)廣闊的(de)應(ying)用領(ling)域 由于鑄造方法(fa)具(ju)有(you)的(de)特殊優點，可(ke)根據零件(jian)的(de)使用需要，設計(ji)、制造出近(jin)終(zhong)形(xing)或無余(yu)量的(de)具(ju)有(you)任意復(fu)雜結(jie)構和形(xing)狀的(de)高(gao)溫(wen)合金鑄件(jian)。

根據鑄(zhu)造合金的使用溫度，可(ke)以分為以下三類：

..類(lei)：在-253～650℃使用(yong)(yong)的(de)(de)等(deng)軸晶鑄造高(gao)溫(wen)合(he)金(jin) 這類(lei)合(he)金(jin)在很大的(de)(de)范(fan)圍(wei)溫(wen)度(du)(du)(du)內具有良好的(de)(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，特(te)別(bie)是(shi)在低溫(wen)下(xia)(xia)能(neng)保持(chi)強(qiang)度(du)(du)(du)和塑性(xing)均不下(xia)(xia)降。如在航空、航天發(fa)動(dong)機(ji)上用(yong)(yong)量較大的(de)(de)K4169合(he)金(jin)，其650℃拉伸強(qiang)度(du)(du)(du)為1000MPa、屈服強(qiang)度(du)(du)(du)850MPa、拉伸塑性(xing)15%；650℃，620MPa應力下(xia)(xia)的(de)(de)持(chi)久壽命為200小(xiao)時。已用(yong)(yong)于制(zhi)作航空發(fa)動(dong)機(ji)中(zhong)的(de)(de)擴壓器(qi)機(ji)匣及(ji)航天發(fa)動(dong)機(ji)中(zhong)各種泵用(yong)(yong)復雜(za)結構件等(deng)。

第二類(lei)：在(zai)650～950 ℃使用(yong)的(de)等(deng)軸(zhou)晶(jing)鑄造高(gao)溫(wen)合金 這類(lei)合金在(zai)高(gao)溫(wen)下有較高(gao)的(de)力學(xue)性能及(ji)抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉(la)伸強度大于(yu)700MPa、拉(la)伸塑性大于(yu)6%；950℃，200小(xiao)時的(de)持(chi)久(jiu)強度極(ji)限大于(yu)230MPa。這類(lei)合金適于(yu)用(yong)做航空發動機渦輪(lun)葉(xie)片(pian)(pian)、導向葉(xie)片(pian)(pian)及(ji)整鑄渦輪(lun)。

第三類： 在(zai)950～1100℃ 使用的(de)(de)定向(xiang)凝固柱晶(jing)和(he)單(dan)晶(jing)高(gao)溫(wen)(wen)合金(jin) 這(zhe)類合金(jin)在(zai)此溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍內具(ju)有優良的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)和(he)抗(kang)氧化、抗(kang)熱腐蝕性(xing)能(neng)。例如DD402單(dan)晶(jing)合金(jin)，1100℃、130MPa的(de)(de)應力下持久壽命大(da)于(yu)100小(xiao)時。這(zhe)是國內使用溫(wen)(wen)度(du)..的(de)(de)渦(wo)輪(lun)葉片(pian)材料，適(shi)用于(yu)制作新(xin)型高(gao)性(xing)能(neng)發動(dong)機的(de)(de)一(yi)級渦(wo)輪(lun)葉片(pian)。

隨著精密(mi)鑄(zhu)(zhu)造工藝技(ji)術的(de)不斷(duan)(duan)提(ti)高，新的(de)特殊工藝也不斷(duan)(duan)出(chu)現。細晶鑄(zhu)(zhu)造技(ji)術、定向凝固技(ji)術、復雜薄壁(bi)結構件(jian)的(de)CA技(ji)術等(deng)都使(shi)鑄(zhu)(zhu)造高溫合金水(shui)平大大提(ti)高，應用范圍不斷(duan)(duan)提(ti)高。

三、粉末冶金(jin)高溫合金(jin)

采用(yong)霧化高溫(wen)合(he)金(jin)(jin)粉(fen)末(mo)(mo)，經熱(re)(re)等靜(jing)壓成型(xing)或熱(re)(re)等靜(jing)壓后(hou)再(zai)經鍛造(zao)成型(xing)的生(sheng)產(chan)工藝制造(zao)出高溫(wen)合(he)金(jin)(jin)粉(fen)末(mo)(mo)的產(chan)品。采用(yong)粉(fen)末(mo)(mo)冶金(jin)(jin)工藝，由于粉(fen)末(mo)(mo)顆粒細(xi)小，冷卻速度快，從而(er)成分均勻，無宏觀偏(pian)析，而(er)且晶(jing)粒細(xi)小，熱(re)(re)加工性(xing)能好(hao)，金(jin)(jin)屬利用(yong)率高，成本低，尤其(qi)是合(he)金(jin)(jin)的屈服強度和疲勞性(xing)能有較大的提高。

FGH95粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)高(gao)溫合(he)金(jin)(jin)，650℃拉(la)伸強度(du)1500MPa；1034MPa應力下持久壽(shou)命大于50小時，是(shi)當前在650℃工(gong)作條(tiao)件下強度(du)水(shui)平..的(de)(de)一種盤件粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)高(gao)溫合(he)金(jin)(jin)。粉(fen)末(mo)(mo)冶(ye)金(jin)(jin)高(gao)溫合(he)金(jin)(jin)可(ke)以滿足(zu)應力水(shui)平較(jiao)高(gao)的(de)(de)發動機的(de)(de)使用要求,是(shi)高(gao)推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和(he)渦輪擋板等高(gao)溫部(bu)件的(de)(de)選擇(ze)材料(liao)。

四、氧化(hua)物彌(mi)散(san)強化(hua)（ODS）合金

是采用(yong)獨(du)特(te)的(de)(de)機械合(he)(he)金化(hua)(hua)(MA)工藝，超細的(de)(de)(小(xiao)于50nm)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)具(ju)有超穩(wen)定的(de)(de)氧化(hua)(hua)物彌散強化(hua)(hua)相均勻(yun)地分散于合(he)(he)金基(ji)體中，而形成的(de)(de)一種特(te)殊(shu)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)合(he)(he)金。其合(he)(he)金強度在(zai)接近合(he)(he)金本身熔點的(de)(de)條件下(xia)仍可維持，具(ju)有優(you)良的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)蠕變性(xing)(xing)能、優(you)越的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)抗(kang)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)能、抗(kang)碳(tan)、硫(liu)腐蝕性(xing)(xing)能。

目前已實現(xian)商業化生產(chan)的主要有(you)三種ODS合(he)金(jin)：

MA956合金 在(zai)氧(yang)(yang)化氣氛下使(shi)用(yong)溫度可達1350℃，居(ju)高溫合金抗氧(yang)(yang)化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用(yong)于(yu)航空(kong)發動(dong)機(ji)燃燒室內襯。

MA754合金 在氧化氣氛下使(shi)用溫(wen)度可達(da)1250℃并保持相當高的高溫(wen)強度、耐中堿玻璃(li)腐蝕。現已用于制作(zuo)航(hang)空發動機(ji)導向器蓖(bi)齒環和導向葉片。

MA6000合(he)金 在1100℃拉伸強度(du)為222MPa、屈服強度(du)為192MPa；1100℃，1000小(xiao)時(shi)持(chi)久(jiu)強度(du)為127MPa，居高溫合(he)金之首位，可用于航(hang)空發(fa)動機葉(xie)片。

五(wu)、金屬間化合物高溫材(cai)料(liao)

金屬間(jian)化(hua)合(he)物(wu)高溫材料是(shi)近(jin)期研究開發(fa)(fa)的(de)(de)一類有重(zhong)要應(ying)用前景的(de)(de)、輕比重(zhong)高溫材料。十幾年來，對金屬間(jian)化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)基礎性研究、合(he)金設計(ji)、工(gong)藝流程的(de)(de)開發(fa)(fa)以(yi)及應(ying)用研究已經成(cheng)熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和(he)Fe-Al系材料的(de)(de)制備加工(gong)技術、韌(ren)化(hua)和(he)強化(hua)、力學性能(neng)以(yi)及應(ying)用研究方面取得了令(ling)人矚目的(de)(de)成(cheng)就(jiu)。

Ti3Al基合(he)金(jin)（TAC-1），TiAl基合(he)金(jin)（TAC-2）以(yi)及Ti2AlNb基合(he)金(jin)具(ju)有(you)(you)低(di)(di)密度（3.8～5.8g/cm3）、高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)鋼(gang)度以(yi)及優(you)異的(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)、抗(kang)蠕變等優(you)點(dian)，可(ke)以(yi)使結構件減重35～50%。 Ni3Al基合(he)金(jin)，MX-246具(ju)有(you)(you)很好的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)、耐磨損和(he)耐氣蝕(shi)性(xing)能，展(zhan)示出(chu)極好的(de)(de)(de)應(ying)用前(qian)景。Fe3Al基合(he)金(jin)具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)抗(kang)氧化(hua)耐磨蝕(shi)性(xing)能，在中溫(wen)（小于(yu)600℃）有(you)(you)較高(gao)(gao)強度，成本低(di)(di)，是一種(zhong)可(ke)以(yi)部分(fen)取代不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)新(xin)材(cai)料。

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