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2017-05-24高温合金晶界强化(grain  boundary   strengthening  of  superalloy)
添加微量元素改善晶界状态达到高温合金强化的目的。晶界的晶体结构不规则，原子排列混乱，晶格歪扭，又存在各种晶体缺陷(如位错、空洞等)，因此晶界在高温变形时是一个薄弱环节。在高温蠕变时，晶界形变量占总形变量的50％，因此强化晶界就成为高温合金强化的一个重要部分。一些有害杂质元素的溶解度很小且往往偏析于晶界，生成低熔点共晶化合物。硫在γ—Fe中的溶解度只有0.015％。因此合金中所含的硫在铁中易形成熔点为988C的Fe+FeS低熔点共晶。硫在镍中会形成熔点只有644℃的Ni+Ni3S2共晶。这些低熔点共晶在晶界的形成会大大恶化合金的热加工性能和高温热强性。通常高温合金中的硫含量控制在0.015％以下，优质高温合金控制在0．005％～0.007％以下。美国宇航材料标准AMS2280规定镍基高温合金必须满足杂质控制标准，要求铋、铊、碲、铅、硒5个元素含量分别在(0.5～5)×10-6以下，同时对锑、砷、镉、镓、锗、金、铟、汞、钾、钠、钍、银、锡、铀、锌等15个微量杂质元素的含量分别控制在50×10-6以下，其总和还不允许超过4O0×10-6为了消除有害杂质和气体的不利作用，进一步净化和强化晶界，可以加入一些微量元素，诸如硼、锆、铪、镁、钙、钡、镧和铈等。硼在晶界偏聚，形成M3B2硼化物(见高温合金材料的间隙相)进行强化。硼能抑制晶界片层状、胞状析出相以及改善碳化物密集不均匀分布的状态，因而对热强性有利。铁、镍基高温合金中硼含量总在0.05％以下，通常控制在0.01％～0.02％左右。铸造高温合金中硼含量略高，一般可达0.02％～0.03％左右。锆和硼有类似作用，但其效果不如硼大。镁是晶界偏聚元素，使晶界碳化物呈颗粒状分布，因而阻止沿晶裂纹的快速扩展，有利于热强性。镁使高温合金的蠕变第二阶段延长，第三阶段扩展，因而获得高的塑性和长的断裂寿命。由于镁使持久断裂塑性提高，可以大大改善持久缺口敏感性。镁还有去除杂质元素的洁净作用。镁、钙、钡、镧和铈等元素由于化学性活泼，与氧有很大的亲和力，可以在冶炼过程中起良好的脱氧去气作用，又能和一些低熔点杂质生成密度较小的难熔化合物，消除有害杂质在晶界的不利作用。这些微量元素的加入量都有一个******量，过量加入反而会使热强性下降。

2017-02-14     高温合金占发动机总重量的40%-60%，航空发动机推重比的提高，70%以上的贡献来自材料技术。海空军装备建设提速，民用航空市场需求更为庞大，舰船、发电等燃气轮机国产化是大势所趋，预计未来20年我国发动机及燃气轮机需求规模超万亿，将带来超过2000亿元的高温合金需求。

　　全球高温合金产业发展现状 寡头特征明显

　　2012年，全球高温合金消费量为28万吨，占钢铁总消费量的0.02%，市场规模达100亿美元。目前来看，全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家，主要集中在美、英、法、德、俄、日等国，整个行业具有较为明显的寡头特征。在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品，发达国家均视其为战略军事物资，对外进行严密管控。

　　美国在高温合金研发以及应用方面一直处于************地位，年产量约为5万吨，其中近60%用于民用领域。美国有多家独立的高温合金公司，包括能够生产航空发动机所用高温合金的公司有通用电气公司（GE），普特拉-惠特尼公司（PW），以及其他能生产特钢和高温合金的公司如汉因斯-斯泰特公司（HaynesStel-liteCompany），佳能-穆斯克贡公司（Cannon-MuskegonCorporation），因科国际公司（IncoInternationalInC），特殊金属公司（SpecialMetalInC）和卡彭特公司（Carpenter）等。

　　欧盟国家中英、德、法是世界上主要的高温合金生产和研发代表。英国是世界上最早研究和开发高温合金的国家之一。英国的铸造合金技术************，代表性的是国际镍公司（MondNickelcompany）的Nimocast合金，后该国的飞机发动机制造商罗罗控股公司（Rolls-Royceplc）又研制了定向凝固和单晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等，主要用于航空发动机制造。

　　日本在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金方面取得较大的成功。近年来则致力于开发新型耐高温合金，并成功开发出在1200℃高温下依然能保持足够强度的新合金。日本主要的高温合金生产企业是IHIcorporation，JFE、新日铁和神户制钢公司。但是近年来，日本所有钢企的整体营业利润不容乐观，公司整体业绩呈下滑趋势，但是生产航天航空领域所需要的钢材是营业利润主要来源之一，用以弥补其他业务收入的损失。

　　我国高温合金产业供不应求局面未发生明显变化

　　我国2009年高温合金材料年生产量约1万吨左右，每年需求达2万吨以上。近年来需求端不断提升，供不应求的局面未发生明显变化。

　　国内从事高温合金材料生产的企业数量有限，分为生产基地和研发基地两大类。生产方面主要形成了以抚顺特钢、上钢五厂、长钢三厂和齐齐哈尔等特钢厂等

　　为主体的变形高温合金生产基地、以航空发动机制造公司精密铸造厂为主体的铸造高温合金生产基地和以钢铁研究总院、北京航材院和沈阳金属所等科研院所为主体的高端高温合金材料的生产研发基地等三大基地。我国目前航空和其他工业部门使用的各种一般高温合金均可在国内生产供应。

　　国家对高温合金产业高度重视，2010年国家最高科学技术奖颁发给我国高温合金之父、中国科学院金属研究所所长师昌绪院士。在经济转型升级的背景下，《国家“十二五”科学和技术发展规划》将新材料列为七大战略新兴产业之一，一系列重大政策出台为高温合金产业发展提供了有力的支持。

　　我国军用航空发动机产业将迎来庞大市场

　　2014年中国国防预算8082.3亿元，同比增长12.2%，增速高于2013年，过去20年保持两位数以上的复合增速，军费稳定高速增长为军备建设提供了有力支撑。然而，就军费占GDP的比重来看，近20年中国军费占GDP比重始终保持在1%-1.5%之间，即使以斯德哥尔摩国际和平研究所的统计数据，中国军费历年来占GDP的比重仍不到2%，低于英、法、印度的2%-3%，更远低于美、俄的4%-5%，因此我们认为，我国军费仍有巨大的增长空间，预计未来10年我国的国防开支将保持12%左右的年均增速。

　　我们认为，2014年美国重返亚太战略继续深化、周边岛屿纷争、朝核危机、克里米亚危机等因素使得我国面临的外部战略压力进一步增大。军事实力尤其是海空军装备水平相对落后导致我国在处理上

　　述危机问题时受到制约，马航事件从另一个侧面折射出这一问题，今年4月习近平视察空军机关时谈马航事件，也言及马航失联令人痛心，强调要加快建设空天一体的强大空军。我国国家安全委员会的设立等一系列举措体现我国维护国家安全的决心。随我国安全战略向外扩展，航母、大型运输机、预警机、先进战斗机等的海空军武器装备建设已进入快速装备通道。

　　我们预计，未来20年中国各类战机采购需求在约2900架，对航空发动

2017-03-17     航空航天飞行器常用的变形高温合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等，这些合金虽然具有良好的综合性能，但是在1100℃时强度都不超过90MPa，限制了其部分应用。1984年，美国Haynes国际工业公司开发了一种可在1100℃ 使用的固溶强化型镍基变形高温合金Haynes230。它是一种综合性能优良的Ni-Cr-W系高温合金，名义成分为Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La，合金中加入了大量的W、Cr等难熔合金化元素以提高基体的强度，同时添加少量的C以形成碳化物来阻碍晶粒长大和强化晶界。该合金在1100℃的高温强度可达135MPa、延伸率可达85%，但目前国内获得的商业级Haynes230合金在1100℃的高温强度仅为90MPa左右，与国内合金水平相当。
　　2005年以来，研究人员以1100℃用高温合金为目标，避开γ′相沉淀强化型镍基高温合金的变形抗力大、热加工性能差及在高温(﹥0.6T熔)下γ′相的溶解失效问题，结合成分设计理论、合金元素作用原理、成分计算及试验分析工作，设计开发了一种固溶强化型镍基合金Ni-20Cr-18W-Mo(以下简称试验合金)。科研人员以该合金为研究对象，对其综合性能进行了实样检测，通过检测结果系统地分析合金性能特点，为合金应用奠定基础。
　　采用真空感应熔炼+真空白耗电极电弧熔炼双联工艺制备试验合金母合金，得到50kg的Φ100mm铸锭，表面见光后从铸锭顶部半径的1/2处取样进行ICP化学成分分析，得到试验合金主要成分为Cr2O.34%、w18.O3%、Mo1.21%、A10.43%、C0.08%、Ni余量。为了减少合金的偏析程度，对铸锭进行1200℃×24h均匀化处理。处理后铸锭加热到1250℃开坯锻造成25mm厚锻件，合金锻造变形量6O%;锻件截取一半热轧成5mm厚板材;剩余锻件及板材在1270℃真空固溶处理保温2h后水淬，线切割试样。试验结果如下：
　　(1)Ni-20Cr-18W-Mo合金在高温条件下的热物特性(如热膨胀系数)优于Haynes230等合金。
　　(2)Ni-20Cr-18W-Mo合金具有较优异的高温强度及塑性，1100℃时抗拉强度/延伸率可达到131MPa/66.2%，优于商业级Haynes230合金的强度，与Haynes230公布的最高强度基本相当。
　　(3)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃的氧化速率为0.064g/(m2·h)，为完全抗氧化级。
　　(4)Ni-20Cr-18W-Mo合金在1100℃、3OMPa条件下初始蠕变阶段和加速蠕变阶段持续时间较长，而稳态蠕变阶段持续时间较短，说明合金高温变形的加工硬化时间和回复软化时间较长。
　　(5)试验合金的性能与现有合金相比具有一定优势，但必须注意到目前该合金的相关检测数据都是在铸锭质量及尺寸相对较小的情况下测得的，对于更大质量、更大尺寸，具备商业化应用的铸锭与板材制备还需要进一步开展研究工作。

2018-05-11    一般的处理和4J36一样采用三段处理。 均匀化：在加热中，合金串的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃保温20min~1h,淬火 回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1~4h，炉冷。 稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时。可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315~370℃，保温1~4h。

    零件热处理工艺一般包含以下几个工艺过程，消除应力退火：为消除零件在机械加工后的残存应力度进行消除应力退火：530~550℃，保温1~2h,炉冷 中间退火：为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830~880℃，保温30min，炉冷或空冷稳定化处理：为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定，4J36的过程也是完全相同的。

2017-10-08

任何一件产品都是从无到有，然后再慢慢发展的一个过程，当然对于GH3044来说也是如此。现在就简述一下他在国内的发展历程。当然它的发展是伴随着工业的产生而产生的，因为在这次的工业生产当中需要使用到这样的产品，所以才会有厂家进行生产制造，而且也会随着工业对于产品要求的提高及产品质量也需要不断的改进，竟然才能够满足工业生产的需要。

首先，GH3044最开始应用于船舶机械行业当中，当然是因为这些行业发展比较早，所以需要使用到该产品，这也就使得它应运而生。而随着生产的发展以及科技的不断进步，航天航空等行业也不断的发展起来，所以该产品由凭借着它的优势性能应用于该行业当中。

其次，随着工业生产要求的提高，相信GH3044也会不断的改进，以满足工业的使用需要。所以对于该产品来说，它经历了一个从无到有的过程，并且在产生之后不断的改进，相信在未来的发展当中，他还会性能更优，产品质量更好，甚至可能会应用于其他的新兴行业。这就是GH3044的发展历程，可以说它在工业发展当中所做出的贡献是非常巨大的。

2016-07-05
精密合金是指具有特殊物理性能的合金。它是电气工业、电子工业、精密仪表工业和自动控制系统中不可缺少的材料。绝大多数精密合金是以黑色金属为基的，只有少数是以有色金属为基的。精密合金按其不同的物理性能又分为7类，即：软磁合金、变形永磁合金、弹性合金、膨胀合金、热双金属、电阻合金、热电隅合金。精密合金是含有多种元素的合金，它要求严格的化学成分范围，特殊的熔炼工艺和热处理工艺，具有一定的物理性能和物理机械性能。

2018-08-22产品的特性直接影响到他的使用，对于人们来说，使用产品肯定是希望它的特质越好，因为在使用的过程中才不会出现其他的问题。那么GH3128的应用以及产品特性是什么呢？现在就详细的向大家介绍一下它的产品特性以及价值。 

首先，GH3128它的综合性非常强，所以它绝对是高温合金当中最好的一种，不仅仅如此，而且使用寿命长。因此对于客户来说，选择这样的优质产品就更有利于使用，而且在使用的过程中不会出现问题。当然，最重要的是它能够给各个应用到的行业带来许多的便利，而且有助于生产的发展。这也就是它受到人们欢迎的最重要的一个原因。 

其次，GH3128具有很强的塑造性，而且还具有良好的抗氧化性。所以就能广泛的应用于各个行业当中，而且在工业生产当中发挥着举足轻重的作用。工业生产如果没有他的参与的话，就会受到严重的影响。 

最后，GH3128还具有较强的抗腐蚀性，所以无论在什么样的环境下使用都不会受到影响，这样的优质产品才符合工业使用需要。当然，对于客户来说，他们在购买产品的时候就会看中它的一些特性从而选择它。 

2019-01-07　目前对巴氏合金温时效/温成型的研究体现在材料强度和残余应力松弛上面，鉴于此，本次试验针对巴氏合金在不同温度载荷下的应力松弛特点，探求了巴氏合金温时效/温成型规律。

　　一：试验方法

　　将巴氏合金进行热处理，在进行室温下水淬，等温保温试验中的温度载荷分布选择353、393、413K，此时材料力学性能下降不明显甚至得到改善，采用X射线衍射仪无损测试试样表面残余应力，最后将试样置于某一温度下充分保温20h后，采用裂纹柔度法测量厚度方向的内部残余应力。

　　二：试验结果与分析

　　通过认为应力松弛过程中，热激活启动了位错运动式的材料发生塑性变形，从而残余应力不断减小，此时位错增殖所需的热激活能增加，塑性变形速率逐渐变低，故残余应力松弛速率随着松弛时间的增加而减小。在温度翟和恒定时，除加工工艺等造成的复杂初始应力状态外，表面残余应力与时间呈现出简单的线性对数关系。

　　采用线切割机与裂纹柔度法得到试样内的残余应力分布测试结果，可见，在温时效下巴氏合金内部残余应力松弛规律与机械拉伸应力消减工艺下应力消减规律相似，且由于应力测试结果与机械拉伸试验数据相比，393、413K下保温20h后其应力松弛率分布达到机械拉伸量的1%与1.5%左右时的消减效果。

　　三：试验结论

　　①发生显著的应力松弛受一临界温度影响，此温度位于353-393k。

　　②在行的温度载荷下，应力松弛与时间呈线性对数关系，但是初始残余应力例外。

　　③应力松弛速率随温度升高而增加，随着保温时间增加而减小，松弛主要发生在初期若干小时内，之后迅速趋于稳定。

　　④应力松弛量与速率主要由温度与初始应力水平控制，温度越高，初始应力越大，则初始应力松弛速率就越快，且应力松弛量也越大。

2019-08-26GH2136合金是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，使用温度在700℃以下。该合金是在GH2132合金的基础上发展起来的，与之相比，降低了锰和硅含量，适当提高了钛、硼和碳含量，该合金在长期使用中降低了Ｇ相、σ相等脆性相的析出倾向，提高了合金在长期使用中组织及性能的稳性。合金具有良好的综合性能，长期使用组织稳定，有较好的，较小的线膨胀系数，易于焊接成形。主要产品有棒材和锻件等。 

GH2136高温合金已用于制作650℃-700℃工作的航空发动机涡轮盘及其他高温部件。

GH2136合金在600℃-700℃长期时效1000h-3000h后，合金中的γ‘相逐渐向η相转变，并降低蠕变和持久。胞状η相在800℃左右形成，在更高温度下呈现片状或魏氏体状，降低合金的冲击韧性和塑性。

用途：工业用的一般承力件等。。。高电阻电热合金（高镍及铁铬铝）、高温合金、精密合金、耐热合金、特种合金、不锈钢等都是常见和常用的镍铬合金.

2020-03-02高温合金在机械加工中又被称为耐热合金。由于它具有良好的高温强度、热稳定性和抗疲倦性能，能在高温氧化氛围或燃气条件下工作，而得到普遍的应用。高温合金切削加工性能较差，主要表如今塑性变形大、切削力大、切削温度高、冷硬现象严重，刀具很容易产生粘结、扩散、边境和沟纹磨损的状况。

　　下面我们就来详细引见一下机械加工中高温合金如何停止车削。高温合金车削刀具用普通高速钢车削高温合金，刀具耐用很低。若采用高钒、高碳、含铝和钴高速钢，刀具耐用度将比拟高。硬质合金是车削高温合金的主要刀具资料。应选用细颗粒或超细颗粒的YG类硬质合金。



　　硬质合金刀具前角普通为10°左右，精车时为0°-5°。由于铸造高温合金的切削加工性更差，前角应该更小一些，为0°左右。前刀面方式，多为直线圆弧形和圆弧形。为了有较好的断屑效果。高温合金加工硬化严重，必需坚持刀刃尖利，不允许有锯齿等缺陷，普通不鐾磨出负倒棱，如要鐾出，也要比切削普通钢材要小。



　　切削用量车削高温合金也同样有与******切削温度相对应的切削速度。用硬质合金车刀切削高温合金的切削速度为（10-60）m/min.铸造高温合金采用较低的切削速度，变形高温合金采用较高的切削速度。粗车时切削深度为（3-7）mm,精车时（0.2-0.5）mm.为了防止在硬化层上切削，进给量应大于0.1mm/r.