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当前位置:首页 > 新闻信息 > 行业新闻 > GH5605厂家为你介绍硬质合金磨削裂纹的产生与预防

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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2018-08-06

 硬质合金刀具是现代机械加工中广泛应用的金属切削刀具之一。使用硬质合金刀具切除的铁屑可增加70%,其制造质量主要取决于刃磨质量。因而可以说在硬质合金刀具加工中硬质合金刀具的刃磨占有非常重要的地位。提高硬质合金刀具的刃磨水平,不仅与正确选择刃磨加丁技术有关。而且还与刃磨工艺和刃磨方法以及刃磨夹具等密切相关。工厂里常采用碳化硅砂轮磨削加工技术,因为碳化硅砂轮比刚玉砂轮磨削硬质合金效果好,但是必须适当地选择砂轮的特性参数.才能达到满意的磨削效果。由于在硬质合金刀具加工中经常会出现磨削裂纹从而影响了硬质合金刀具的使用寿命。因此可以说预防和减少硬质合金刀具加工中磨削裂纹的产生,研究在硬质合金刀具磨削过程中磨削裂纹产生的原因和预防措施可以进一步提高被加工零件的加工精度j同时也可以保证硬质合金刀具磨削质量。
 
   磨削裂纹产生的原因
    
    采用碳化硅砂轮磨削硬质合金刀具时。生硬质合金刀具容易产生裂纹或开裂。产生的原冈除了由于硬质合金刀片本身的质量(刀片的显微裂纹和内伤出厂检查时未被发“j),刀具结构不合理,刀片在焊接时形成的内应力,磨削时机床振动大及刀具在工序间转运过程中的碰撞等因素的影响外.在磨削过程中.砂轮和磨削工艺方面的原因,也会造成裂纹。
 
    在硬质合金刀具刃磨过程中.由于制造刀具的硬质合金硬度很高(显微硬度值可达到1碳化硅砂轮(显微硬度值仅为32300~1800N/mm2),000~34000
oC以上.而且温升速度又特别快,引起热变形。再加上硬质合金的抗弯强度很低(750乏200MPa).弹性模量有很大(460000~630000MPa),在室温下几乎没有塑性,不能通过本身的塑性变形消除部分热应力。从而,在磨削热的作用下,促使硬质合金被磨削表面上产生的局部应力值超过了硬质合金的强度极限,从而产生裂纹或开裂。硬质合金裂纹一般为细微的网状裂纹。
 
    在砂轮选择方面,砂轮太硬或粒度太细时。硬质合金也容易开裂,磨削用量选择不合理。硬质合金也容易开裂,砂轮修整不符合要求,工作表面跳动太大,刃磨时振动过猛,硬质合金就容易产生崩刃等缺陷。一般来说,磨削深度太大,硬质合金容易产生裂纹,磨削深度大而进给速度太小时,硬质合金更容易产生裂纹,在硬质合金刃磨中。
 
    对于一个刀齿反复走刀次数多时,由于磨擦产生的热量大,硬质合金也容易产生裂纹,各种不同牌号的硬质合金刀片,其容易开裂的程度也不同。一般来说。YG8、YG5、YT5和YW2等硬质合金较不容易开裂:YTl4、YTl5和YNl0等硬质合金较容易开裂:而YG3、YG3X和YT30等硬质合金特别容易开裂。在同一种牌号的硬质合金刀片中.大而薄的刀片更容易开裂。刃磨时应特别注意。
 
    2预防磨削裂纹采取的措施
    防止硬质合金刀具刃磨开裂的措施:除在检查刀片、刀具结构、焊接工艺、热处理丁艺和机床调整及工序转运过程中需给以足够重视外.还必须使砂轮和磨削工艺适应硬质合金刀具的磨削特性.以减少磨削热的产生。例如:1)提高砂轮的自锐能力,使钝化的磨粒及时脱落,砂轮的磨削性能能得到改善,以减少磨削热。2)改善磨削区域的散热条件,分散磨削热,可采用N/mm2)磨粒极容易钝化,如果砂轮的自锐能力不好,被磨钝的磨粒不能及时地脱落下来。砂轮失去了应有的切削能力。磨削条件就会变得恶劣。砂轮与硬质合金刀具被磨削表面之间的摩擦加剧,磨削产生的热量剧增。


 

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2020-03-16     精密合金的分类方式有很多种,本文主要介绍精密合金的主要用途分类。

     工业炉用耐热钢:除反应堆、电站锅炉、石化工业炉外,在冶金、机械、建材、轻工等工业中,广泛用作热交换器、加热炉管、反映罐等多种炉窑中的各种耐热部件,除采用板、管、棒等耐热钢变形材外,并采用大量的精密合金。

    冶金厂的各种退火炉罩,可控气氛连续加热炉的马弗罐、辐射管、装料框架、链带等,多采用310(0Cr25Ni20)或3Cr24Ni7SiNRe、2Cr25Ni13钢等。冶金厂连续式加热炉和热处理炉中大量的炉底辊和辐射管亦采用高合金耐热钢离心铸管,常用的牌号有0Cr18Ni9、00Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni12Mo2、3Cr24Ni7SiNRe、0Cr23Ni13、1Cr20Ni14、Cr25Ni20Si2、00Cr10Ni20Mo6Cu6、4Cr25Ni35NbW、70CrMoVBRe、4Cr28Ni48W5Si2、3Cr26Ni4MnMoRe等。在水泥工业中,湿法水泥窑预热带中的耐热钢链条,大型水泥窑蓖冷机用的篦子板,冷却机用的物料斗等,均使用了大量的耐热钢件,如3Cr24Ni7SiNRe、1Cr20Ni14、Cr25Ni20Si2等。
 
     大型精密合金焊接的处理要点
 
     1、精密合金焊接部位宜采用点焊、对称焊,然后整体焊的方式,避免应力集中使铸件开裂,焊接第一层(打底)时、如对接缝较小,可采用3.2焊条。焊接第二层时,采用4.0焊条,因铸件较大,可按1/6圈,分段焊接。
 
     2、对精密合金焊接中出现的裂纹应先沿裂纹两侧切接坡口,坡口深度和长度应将裂纹部位割除再重新补焊。焊接裂纹时先封头,由裂纹根部开始沿裂纹焊接。对硬度大于HRC38的,盖面时采用AI02焊条。
 
     3、对分层焊接的部位应在第一层温度冷却至200-300。C后把焊皮清除干净后再焊第二层,依次类推。
 
     4、可以根据现场工况用氧乙块火焰进行切割和修正开坡口,为确保焊接质量,铸件表面应清除干净,避免有油污,夹渣等缺陷。
 
    风叶安装角度可按用户需要任意调整,也可以调整到使叶片产生反向流动,实现反向通风的需要。
 
    炉底盘一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。

2016-07-08

人们现在关心的是,高温合金中的“大哥大”镍基合金在经历了40多年的不断进步之后,是否已经接近其使用极限?毕竞,基体镍的熔点也只有l453℃。

高温合金材料在化工、发电、航空及航天、原子反应堆等许多领域都得到日益广泛的应用,其使用温度也在逐年提高。然而,社会的进步为高温合金提出更高的永无止境的要求。


我们是继续挖掘其潜力,还是寻求别的材料来代替它?目前还难以圆满地回答这些疑问。
虽然铌基、铝基、钨基等高温合金的耐热温度高于镍基高温合金,但由于资源贮量及制造工艺等方面存在的问题使它们难以全面替代镍基合金。
高温陶瓷材料的耐热温度高于镍基合金几百度,用它们制作陶瓷发动机已有成功运行的报道,但目前价格上的巨大差异也使陶瓷发动机至少在近期难以取代高温合金。
因此,近期内镍基高温合金作为发动机心脏的地位是不会动摇的。随着表面处理技术及冷却技术的采用和完善,高温合金的使用温度有望进一步提高,使之伴随着航空及航天飞机向更高、更远的目标前进。
形状记忆合金是一种具有特殊记忆功能的金属材料,这类材料在经历一定塑性变形后,能在一定条件下自动恢复其原来形状,具有这样性质的金属材料统称为形状记忆合金。

这类金属材料己在太空天线、管道接头、医学等方面获得了应用,并且发展的势头也十分喜人。



2018-04-26    高温热锻模是指在高温(超过600度)下使用的锻造模具。这种模具的使用条件十分恶劣,不但要承受超高温而且还要承受高的冲击力。现在一般使用的热锻模材料为5CrNiMo 5CrMnMo,H13,3Cr2W8V等钢种,但是这些钢种在使用时,由于承受高温以及大应力,所以这些材料的在温度超过600度时使用情况都不是很好。

IN718是以Ni为基体,在合金中加入铝,钛以形成金属间化合物进行r’(Ni3AlTi)相沉淀强化。这样就使得该合金具有高温强度高,高温稳定性好,抗氧化性好,热疲劳性能及冲击韧性优异,特别适合制作热锻模,国外已经大批量使用该合金用作高温模具材料。 

在高温的工作环境下5CrNiMo等普通模具 材料的屈服强度和抗拉强度远低于IN718合金,而且随着温度的升高、使用时间的延长屈服强度和抗拉强度急剧降低。IN718合金在高温下,不仅强度远高于5CrNiMo 合金钢,而且随着温度的升高屈服强度和抗拉强度变化不大,并且IN718合金在使用条件下超过1000小时抗拉强度下降小于5%。而5CrNiMo等常规模具钢材料650度高温下累计接触时间不超过8小时就已经因失效而报废。因此,温度愈高,时间愈长,他们之间的差别愈大。  

在600℃ 时IN718的屈服强度是5CrNiMo 的2.4倍,而在650℃ IN718是5CrNiMo 的3.4倍。由于IN718合金具有这种优良的高温强度,锻造时在温度升高到500-800℃时,IN718不变形。 

IN718合金的高温硬度在热锻模的工作温度范围也明显高于5CrNiMo 而且从室温至800℃,硬度保持在同一水平,与此相反5CrNiMo 从400-600℃硬度几乎成直线降低。在500℃时,两种材料硬度相同,到600℃时IN718合金的硬度高于 5CrNiMo一倍以上,良好的高温硬度使IN718合金具有良好的高温耐磨性。
一般的热作模具钢的高温稳定性都不好,从450℃到600℃回火由于组织中碳化物球化,所以钢一直在软化,硬度不断降低,而IN718合金为单一奥氏体钢,不存在相变。在正常热处理后,在600-700℃加热长达1000小时,组织稳定,硬度变化很小。因此5CrNiMo等热作模具钢使用过程中受锻件加热,是一个回火软化过程,材料强度不断降低,而IN718可以保持良好的的强度性能,这一特点对于制作热锻模来说极为有利。 

热锻模在高温下工作,因此材料必须具有良好的抗氧化性能。Cr是主要的抗氧化元素。5CrNiMo钢中仅含有0.7%左右的Cr表面在高温下形成低含量的氧化膜(Fe3Cr)2O3 。这种氧化膜多孔,而且很容易被工件材料所磨掉。IN718合金含有18%的Cr,所以在表面形成致密而且防护性良好的以Cr2O3为主的氧化膜。抗氧化良好。 

综上所述,IN718合金非常适用于600度以上使用的热锻模、冲头、热挤压模、压铸模等材料。它在抚顺钢厂的锻锤衬垫上的使用寿命是5CrNiMo钢使用寿命的15倍以上。
     

2019-12-28一般来说,特种合金的合金化程度高,因而在加热过程中表面容易造成合金元素贫化,从而和炉气化合形成脆化化合物,降低锻件表面的塑性和性能;有些合金还容易吸收有害气体造成表面污染层,因而需要采用保护气氛加热炉进行加热,或者在毛坯表面涂覆防护润滑剂。另外,特种合金的锻造温度范围窄,对加热和锻造温度敏感,所以需要在能够精确控制温度的加热炉内进行加热。在锻造过程中应避免剧烈变形,以免温升过高而影响锻件组织和性能。同时,还需要严格保证终端温度,并尽量减小模具对锻件的激冷作用。

2018-02-10镍铬与铁、铝、硅、碳、硫等元素可以制成合金镍铬丝具有较高的电阻率和耐热性。是电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件镍铬丝合金通常用于滑动变阻器的线圈起到保护电路和通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压的作用。

镍铬丝网又名镍铬合金网、镍铬合金丝网,镍铬合金网,镍铬合金过滤网。具有优越的延伸率、抗压强度、表面光洁度、抗氧化性、抗硫性、抗渗透性等功能。反复弯曲次数多,电阻及温度系数稳定,允许表面负荷高,比重轻且价格经济合理。广泛用于于航空航天船舶制造军工化工机械电力海水淡化医疗器械等领域在国民经济发展中有重要地位和作用。 

2023-02-18银钨合金硬度高,抗电弧侵蚀、附着力和熔焊能力强。由粉末冶金制成。用作低压电源开关、起重开关、机车开关、大电流开关、重载继电器、空气断路器等的预触点。添加钴可以提高银对钨的润湿性,降低接触电阻。银钨合金具有不同于银钨合金的财产,并且具有高熔点、高硬度、良好的抗电弧侵蚀性、焊接性能和低材料转移的特点。银钨合金******的特点是对高电流电弧的抵抗力强。
钨银合金的应用也与钨铜合金相似。钨银合金曾被用作固体火箭喷管的喉衬。至于电气开关,钨银合金更多地用于低压断路器、自动开关、接触器和其他需要良好抗氧化性、较高的导电性和导热性、较小的触点尺寸以及频繁的开闭操作的场合。
当主要矿业企业购买的设备、轴套或衬套达到使用寿命时,因为外国制造商甚至没有提供易损件的图纸,更不用说材料和工艺方法,即使他们知道材料,也无法生产。我们只需向制造商购买。价格很高,但我们别无选择,只能付出高昂的代价。
银和钨在液态或固态下不可混溶。银钨合金只能通过粉末冶金或挤压制成烧结材料。该材料的特点是硬度高,抗电弧侵蚀、附着力和熔焊能力强。由粉末冶金制成。60%以上的钨合金是通过浸渍法生产的。用作低压电源开关、起重开关、机车开关、大电流开关、重载继电器、空气断路器等的预触点。添加钴可以提高银对钨的润湿性,降低接触电阻。

2020-03-23耐高温合金材料采用化学法又称孕育剂法、添加剂法等。化学法晶粒细化的原理是向液态高温合金中加入大量的形核能力很强的异质晶核,增加结晶的形核率,达到细化高温合金铸造晶粒的目的。加入的晶粒细化剂应具有如下主要特点,即稳定性非常好,熔点高,不溶解进入高温合金溶体,或者添加剂加入液态高温合金中,其中某元素与钢液反应形成稳定的异质核心;其次异质形核剂颗粒与固相之间存在良好的晶格匹配关系,从而使固相颗粒与将要凝固的固相间的润湿角很小。

为了提高耐高温合金材料抗热腐蚀铸造高温合金疲劳性能和抗裂纹扩展能力,采用添加剂法细化晶粒组织。在真空炉内熔化耐高温合金材料合金后,分别加入Ni3Al、Ni2Al3、ZrC、NbC和B等五种孕育剂,并浇注成38mm圆柱,结果表明对耐高温合金材料晶粒细化效果由好到差的顺序是Ni2Al3、B、NbC、ZrC和Ni3Al。采用高的浇注温度和低的模温,添加Ni2Al3************,晶粒度平均达ASTM 11~12级。晶粒细化后的疲劳性能明显提高,例如700℃,450MPa的低周疲劳断裂循环周次由粗晶粒的3494~6531次提高到细晶的9782~12749次,提高2~3倍。

耐高温合金材料采用孕育剂法细化铸件表层晶粒收到了良好效果。用高温合金生产涡轮空心叶片时,将CoO粉涂在模壳内表面,当浇注叶片时,叶片表面由于存在大量异质晶核,而使表层晶粒细化,细化层约2mm。氧化钴在铸造过程中被合金中活泼元素如Al、Ti等还原,在耐高温合金材料的表面上生成金属钴。钴不但与铸件基体相晶型相同,而且晶格常数相近,因而润湿角最小,所以细化效果良好,疲劳强度明显改善,700℃,107周高周疲劳强度由280MPa提高到300MPa。

耐高温合金材料采用Co2O3+Al2O3粉,经1300℃焙烧后,变为兰色粉末,球磨过筛(+80,-120目)后,以1︰3.5的硅熔胶或硅酸乙脂和焙烧粉制成涂料,涂在腊型上,然后制成模壳,烧注K444合金试样,经低倍腐蚀,发现细化效果良好,平均晶粒尺寸2~3mm。其机理为Co2O3与Al2O3在高温下发生化学反应,在模壳内表面形成稳定的CoAl2O4,起异质结晶核心作用,增加形核率,从而获得细小等轴晶,这种方法在国内正广泛应用。

2019-03-30“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
铁素体不锈钢
含铬15%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢,属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。
奥氏体不锈钢

含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。
奥氏体 - 铁素体双相不锈钢
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织
各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
沉淀硬化不锈钢
基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。
马氏体不锈钢
强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。

2020-03-30合金材料是一种金属与至少一种其他金属或非金属的结合体。这种合金材料化合物必须是固溶体、化合物或与另一种金属或非金属的混合物的一部分,才能被认为是合金材料。将金属化合成合金材料最常见的方法是熔化它们,将它们混合在一起,然后让它们凝固并冷却到室温。使用金属合金材料是因为它们通常具有增强的机械或化学性能。合金材料元素可以添加到金属中,以增加许多性能,包括硬度、强度、耐腐蚀性、可加工性等。

什么是普通合金材料?

合金材料在整个金属加工行业中是如此的丰富,以致于有太多的合金材料难以列出。事实上,它与非合金材料或“纯金属”一起工作的可能性要小得多。即使是低碳钢——也许是金属制造中最常用的材料——也是铁和碳的合金材料。钢铁合金材料的一个例子是AISI 1018。铸铁是铁和碳的另一种合金材料,含碳量甚至比低碳钢还高。铝通常也与其他元素混合在一起,为其提供所需的应用所需的属性。例如,铝6061和2024分别添加了大量的锰和铜。

合金材料也可以非常复杂。奥氏体不锈钢,如316级,是铁、铬、镍和其他一些金属和非金属的合成物。青铜(它本身是铜和锡的合金材料)常与铝等元素进一步合金材料化。C954级是铝青铜合金材料的一个例子。像D2这样的工具钢主要是由铁组成的,但是根据需要的机械性能,会添加许多不同的其他金属和非金属,如铬、钒、锰、硅和碳。

常见的合金材料元素有哪些?有各种各样的合金材料元素,为不同的基础材料提供不同的用途。

铬合金材料元素是一种常用来帮助合金材料抗腐蚀的金属。根据材料的不同,它还可以增加硬度和强度。

镍合金材料元素是一种经常添加到材料中以增加韧性的金属。奥氏体不锈钢中镍的添加量高,同时也起到了奥氏体促进剂的作用。

铜合金材料元素是一种用于使材料(如铝)具有沉淀硬化性的金属。在钢中,铜可以增加耐腐蚀性,但会降低铝的耐腐蚀性。

锰合金材料元素是一种通常用来提高强度的合金材料金属。锰作为一种合金材料元素,热处理对其影响不大,适合高温应用。

钨合金材料元素是一种金属合金材料元素,用于提高耐磨性(尤其是在高温下)、韧性和强度。

铅合金材料元素是一种金属合金材料元素,用于提高切削性能。

硅合金材料元素是一种非金属合金材料元素。它常被用作金属的脱氧剂。硅还能增加强度,降低熔点。

碳合金材料元素是一种非金属合金材料元素,是制造钢铁的必要元素。在钢和铸铁合金材料中经常使用碳添加物来增加强度和硬度。

2018-05-11高温合金是在高温严酷的机械应力和氧化、腐蚀环境下应用的一类合金。随着科技事业的发展,高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。
一、变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
二、铸造高温合金
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是:
1.具有更宽的成分范围由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ’含量达60%或更高,从而在高达合金熔点85%的温度下,合金仍能保持优良性能。
2.具有更广阔的应用领域由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。
根据铸造合金的使用温度,可以分为以下三类:
第一类:在-253~650℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能,特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金,其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。
第二类:在650~950℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金,950℃时,拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小时的持久强度极限大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。
第三类:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金,1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度最高的涡轮叶片材料,适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片。
随着精密铸造工艺技术的不断提高,新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高,应用范围不断提高。
三、粉末冶金高温合金
采用雾化高温合金粉末,经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺,由于粉末颗粒细小,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。
FGH95粉末冶金高温合金,650℃拉伸强度1500MPa;1034MPa应力下持久寿命大于50小时,是当前在650℃工作条件下强度水平最高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。
四、氧化物弥散强化(ODS)合金
是采用独特的机械合金化(MA)工艺,超细的(小于50nm)在高温下具有超稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。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。
目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金:
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。
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。
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。
五、金属间化合物高温材料
金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来,对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点,可以使结构件减重35~50%。Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能,展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能,在中温(小于600℃)有较高强度,成本低,是一种可以部分取代不锈钢的新材料。
六、环境高温合金
在民用工业的很多领域,服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要,根据材料的使用环境,归类出系列高温合金。
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。

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