镍基高温合金的种类、特点和用途

什么是高温合金上海秉争实业  再说镍基高温合金牌号之前，我们先来了解下镍基高温合金的种类、特点和用途：见下表种类表示方法小分类特点用途镍基变形高温合金镍基变形高温合金以汉语拼音字母“GH” 加序号表示，如GH36、GH49、GH141等。按强化方式可分为固溶强化镍基变形高温合金，弱时效强化镍基变形高温合金和强时效强化镍基变形高温合金3类。镍基变形高温合金可采用常规的锻、轧和挤压等冷、热变形手段加工成材。镍基变形高温合金广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机的热端部件，如工作叶片，导向叶片、涡轮盘和燃烧室等。镍基铸造高温合金以“K”加序号表示，如K1、K2等。—（1）疲劳性能稍差、塑性较低、使用中组织稳定性有所下降；（2）存在疏松，性能波动较大。为了减轻这些缺点，1968年在美国首先研制了高硼低碳镍基铸造高温合金。在镍基铸造高温合金其他元素不变的情况下，将硼含量提高10～20倍，碳含量下降到0.01%～0.03%，而使合金的强度和塑性提高、疏松减少，提高了组织长期稳定性等。这类合金已在美国获得实际应用。镍基铸造高温合金用于飞机、船舶、工业和车辆用燃气轮机的最关键的高温部件，如涡轮机叶片、导向叶片和整体涡轮等。粉末冶金镍基高温合金—1、MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。2、MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。3、MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa；1100℃，1000小时持久强度为127MPa，居高温合金之首位，可用于航空发动机叶片。粉末颗粒细小，冷却速度快，从而成分均匀，无宏观偏析，而且晶粒细小，热加工性能好，金属利用率高，成本低，尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。普遍的使用于等离子弧喷涂涂层、火焰喷涂涂层和等离子外表强化方面氧化物弥散强化(ODS)合金—目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金：1、MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。2、MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。3、MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa;1100℃，1000小时持久强度为127MPa，居高温合金之首位，可用于航空发动机叶片。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持，具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。—金属间化合物高温材料————环境高温合金—1、高温合金母合金系列2、抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件3、高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件4、耐玻璃腐蚀系列产品5、环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列6、特种精密铸造零件(叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头)7、玻棉生产用离心器、高温轴及辅件8、钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨9、阀门座圈10、铸造“U”形电阻带11、离心铸管系列12、纳米材料系列产品13、轻比重高温结构材料14、功能材料(膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列)15、生物医学材料系列产品16、电子工程用靶材系列产品17、动力装置喷嘴系列产品18、司太立合金耐磨片19、超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。——固溶强化型合金——具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等可用于制造工作温度较高、承受应力不大的部件，如燃气轮机的燃烧室。沉淀强化型合金—通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能。可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十几公斤力以上，见表2) 的部件，如燃气轮机的涡轮叶片、涡轮盘等。国内外镍基高温合金牌号：1、中国牌号：固溶强化型镍基高温合金GH3007(GH5K)；GH3030(GH30)；GH3039(GH39)；GH3044(GH44)；GH3128(GH128)；GH3170(GH170)；GH3536(GH536)；GH3600(GH600)；GH3625(GH625)；GH3652(GH652)；2、中国牌号：时效强化型镍基高温合金GH4033(GH33)；GH4037(GH37)；GH4049(GH49)；GH4080A(GH80A)；GH4090(GH90)；GH4093(GH93)；GH4098(GH98)；GH4099(GH99)；GH4105(GH105)；GH4133(GH33A)；GH4133B；GH4141(GH141)；GH4145(GH145)；GH4163(GH163)；GH4169(GH169)；GH4199(GH199)；GH4202(GH202)；GH4220(GH220)；GH4413(GH413)；GH4500(GH500)；GH4586(GH586)；GH4648(GH648)；GH4698(GH698)；GH4708(GH708)；GH4710(GH710)；GH4738(GH738；GH684)；GH4742(GH742)；3、美国牌号：固溶强化型镍基高温合金Haynes214；Haynes230；Inconel600；Inconel601；；；Inconel602CA；Inconel617；Inconel625；RA333；HastelloyB；HastelloyN；HastelloyS；；HastelloyW；HastelloyX；HastelloyC-276；HaynesHR-120；HaynesHR-160；Nimonic75；Nimonic86；4、美国牌号：沉淀硬化型镍基高温合金Astroloy；CustomAge625PLUS；Haynes242；Haynes263；HaynesR-41；Inconel100；Inconel102；Incoloy901；Inconel702；Inconel706；Inconel718；Inconel721；Inconel722；Inconel725；；Inconel751；InconelX-750；M-252；Nimonic80A；Nimonic90；Nimonic95；Nimonic100；Nimonic105；Nimonic115；C-263；Pyromet860；Pyromet31；Refractaloy26；Rene,41；Rene,95；Rene,100；Udimet500；Udimet520；Udimet630；Udimet700；Udimet710；Unitempaf2-1DA；Waspaloy。镍基高温合金牌号对照表：>中国日本JIS美国德国法国NF俄罗斯TOCT英国DS/DTDGB/T旧牌号商业牌号AMS/SAEDINW-Nr.（L-Nr.）GH3030GH30-----ATGR;NC20TЭП435HR5;DTD703B;N203,N403GH3039GH39------ЭП602-GH3044GH44------ЭП868-GH3128GH128--------GH4033GH33------ЭП437ЪN80AGH4037GH37--AMS5829SAEHEV6;--ATGS4NC20KTAЭП6172HRC,2HR202DTD747BN501N503GH4043GH43------ЭП598--GH4049GH49----（2.4636）NCK15ATDЭП929HR4;N115GH4133GH33A------ЭП437ЪN80AGH4169GH169-Inconel718AMS5596, 5662SAEXEV-1NiCr19NbMo2.4668ATGC1;NC19FeNb-Inconel18*中国日本JIS美国德国①法国NF俄罗斯TOCT英国GB/T旧牌号商业牌号AMSDINW-Wr.（L-Ni.）商业牌号BSK401K1-AHB-300-------K403>>K3------ЖC6K--K405K5--In100--G-NCo15Cr10AiTiMo<2.4674-ЖC6K17--K409K9-B-1900-------K412K12------ЖC3--K417K17-In100AMS5397-G-NCo15Cr10AiTiM2.4674ATGM2NK15CAT-NPK24HC204K417GK17G-Rene100-------K418K18-Inco713CAMS5391-G-NCo13Cr16AiTiM2.4670ATGS9,NC13AD-Nimocast713HC203-K18B-Inco713LC-------K419K19-MN246--------K119H-Rene125-----NimocastpD16-K438K38-In738-------了解了镍基高温合金牌号，我们再来了解下镍基高温合金不同牌号的特点：合金牌号国外同类合金材             料            特            点GH3030эи435合金在800℃以下有满意的热强性和高的塑性，具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。GH4033эи437合金在700~750℃具有足够的高温强度，在900℃以下具有良好的抗氧化性，合金的冷热加工性能良好。GH33A在GH33合金的基础上进一步合金化，使合金具有良好的综合性能，晶粒均匀细小，屈服强度高，易于热加工成型，使用温度在750℃以下。GH33B在GH33A的基础上添加微量元素，进一步提高合金的塑性和持久寿命，消除了合金的缺口敏感性。GH37эи617合金在850℃以下使用具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性。GH3039Эи602合金在800℃以下有中等的热强性和良好热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好，长期使用组织稳定，还具有良好的冷成型和焊接性能。GH3044Эи868固溶强化的抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等热强性，具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能，长期使用组织性能稳定。GH4049Эи929合金为高合金化的镍基难变形高温合金，在1000℃以下具有良好的抗氧化性能，950℃以下具有较高的高温强度GH80ANimonic80A合金成分简单，性能与GH33合金相当，组织细小，热加工温度范围宽，热加工塑性好。GH98Эп99是一种高合金化、高热强性的弥散强化合金，使用温度高达1000℃，用于涡轮导向叶片，加力燃烧室材料。900℃以下有好的抗氧化性能、冷热疲劳性能及焊接性能。。。GH99эп693高合金化的镍基时效合金，有较高的热强性，900℃以下可以长期使用，最高工作温度可达1000℃，合金的组织稳定，具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能。GH105Nimonic105可制造航空发动机的高温涡轮叶片，对振动、燃气腐蚀、应力扭曲、弯曲等复杂应力的耐受能力好。GH128合金具有高的塑性，较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接性能。其综合性能优越，可在950℃以下长期使用。GH141Rene41合金在650~900范围内，具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能，GH145InconelX-750合金在980℃以下具有良好的强度，良好的抗腐蚀和抗氧化性能，而且也有较好的低温性能，成型性能也好，主要用作航空和工业燃气轮机部件。GH163C263合金在800℃以下使用时具有较高的屈服强度和蠕变强度，良好的冷热疲劳性能，应变时效裂纹倾向性小。合金的塑性及冷热加工成型性能、焊接性能好，在540~870温度范围内有极好的强度。用于航空发动机及燃气轮机的燃烧筒、安装边及其他承力部件。GH182HastelloyC4合金在650~1040温度范围内具有好的高温稳定性，好的韧性和耐蚀性，其基本耐蚀性能与NS334相同GH199эп199该合金具有较高的高温强度，优良的抗氧化性能和一定的可焊性能，可在950℃下长期使用。GH202эп202合金具有较高的强度和塑性，满意的成型性能和焊接性能，以及良好的耐腐蚀抗氧化性能，合金在-253~850℃范围内组织性能稳定，是深冷和高温条件使用的多用途合金。GH220эп220高合金化、高性能的镍基难变形合金GH230固溶强化的抗氧化合金，在1200℃以下具有高的热强性，具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能，长期使用组织性能稳定。是我国使用温度最高的合金之一。GH500Udimet500合金采用高Al高Ti沉淀强化的时效合金，具有高的屈服强度和断裂强度，应用于直升机的发动机涡轮盘部分。GH520Udimet520该合金是一种合金化程度较高的沉淀强化镍基合金，可在980℃以下长期使用，在高温下具有良好的抗拉强度、较高的高温硬度和好的抗氧化性能。GH536HastelloyX合金性能水平与GH3044合金相当，适用于制作在900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室及其它高温部件。GH586为我国自行研制的难变形镍基高温合金，合金在-196℃~800℃范围内，具有高的屈服强度和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能，现阶段国内综合性能最好的涡轮盘材料。在1050℃以上对钠盐的耐蚀能力稍差。GH600Inconel600固溶强化的耐热耐蚀合金，具有良好的抗高温腐蚀性能、抗氧化性能、冷热加工性能、低温机械性能、冷热疲劳性能。650℃下具有较高的强度，成型性好，易于焊接。GH625Inconel625合金具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能，从低温到980℃具有良好的拉伸性能和疲劳性能，以及耐盐雾气氛下的应力腐蚀。GH648эп648高铬合金，在高温条件下具有良好的耐蚀性能和综合力学性能。GH698эи698>在550~800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能，与Waspaloy合金性能水平相当。GH708эп708新型镍基时效合金，该合金具有较高的高温强度，优良的抗氧化性能和一定的可焊性能，可在900℃下长期使用。GH864Waspalloy合金在540~815℃温度范围内具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能，工艺塑性良好，组织稳定。GH742эп742идrowspan="2"      合金在750~950℃具有良好的高温性能，是目前变形高温合金中合金化程度最高的涡轮盘材料，在大推力航空发动机上广泛应用。