变形高温合金的特性、分类及用途

变形高温合金的特性、分类及用途

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1、变形高温合金的特性、分类及用途(转载)作者: hurenchang   查看次数: 25   发表时间: 2006/5/1621:27  【去论坛讨论】因为有表格,故看起来较乱,可下载附件,.doc文件.变形高温合金的特性、分类及用途 高温合金是根据航空喷气发动机的需要而发展起来的一种金属材料,它可在600~1100℃的高温氧化和燃气腐蚀条件下,承受复杂应力,并长期可靠地工作。主要用于航空发动机的热端部件,也是航天火箭发动机、工业燃气轮机、能源和化工等工业的重要材料。在先进的航空发动机中,高温合金的用量占金

2、属材料总用量的40%~60%。在先进工业国家,如美国,航空航天用高温合金占其总用量的85%左右。 高温合金是一种兼有热稳定性和热强性的合金。热稳定性是指金属材料在高温下抗氧化或抗气体腐蚀的能力;而热强性是指金属材料在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。金属的热稳定性常用称重法来评定,在高温下金属单位时间、单位面积上的失重或增重越大,表示抗氧化性越差,即热稳定性越差。热强性的评定指标包括蠕变极限、持久强度、高温瞬时强度、高温疲劳强度等。蠕变极限表征在高温、长期载荷作用下,材料抵抗塑性变形的能力;持久强度表征在高温

3、、长期载荷作用下,材料抵抗断裂的能力;高温瞬时强度(σb和σ0.2)表征高温下材料在瞬时过载时抵抗塑性变形和断裂的能力;高温疲劳强度是指在规定循环次数下(一般为107次)不引起断裂的应力。 高温合金分为变形高温合金和铸造高温合金。变形合金按基体元素的不同,可分为铁基变形高温合金、镍基变形高温合金和钴基变形高温合金,按合金的高温性能、成形特点及用途的不同,变形高温合金又可分为热稳定变形高温合金和热强变形高温合金。热稳定变形高温合金的特点是热稳定性很高,通常在固溶状态下使用,强度虽不高,但塑性很好,可顺利地进行

4、深冲压,主要用于受力不大而工作温度很高的零件,例如燃烧室火焰筒及加力燃烧室等。热强变形高温合金的特点是热强度较高,通常在淬火、时效状态下使用,主要用于高温下承受大载荷及复杂应力的零件,例如涡轮叶片、涡轮盘等。 我国的新标准规定,变形高温合金的牌号以汉语拼音字母“GH”后接四位阿拉伯数字来表示。“GH”后第一位数字表示分类号,其中1表示固溶强化型铁基合金;2表示时效强化型铁基合金;3表示固溶强化型镍基合金;4表示时效强化型镍基合金。“GH”后第二、三、四位数字表示合金的编号。例如GH2036,GH4033等,

5、其相应的旧牌号为GH36,GH33等。 我国于20世纪50年代开始研制高温合金,到目前已有40多种变形高温合金。航空工业中常用的铁基、镍基变形高温合金的牌号、化学成分及使用温度,见表1和表2。 燃烧室用合金主要有GH3030、GH3039、GH1140、GH3044、GH1015、GH1016、GH22、GH163、GH2302、GH170等。涡轮工作叶片大多采用时效强化型变形合金,如GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH151、GH143、GH2130、GH2302、GH738、GH

6、118、GH220、GH710等。涡轮盘材料大多采用铁-镍基沉淀强化合金(750℃以下),如温度更高,则采用镍基合金或粉末涡轮盘材料。涡轮盘常用合金有GH2036、GH4033、GH2132、GH2135、GH901、GH4133、GH761、GH698、GH710等。表1常用铁基变形高温合金的牌号、化学成分及使用温度合金牌号 化学成分/(%) 使用温度 C Cr Ni Mn W Mo Al Ti V B 其他 Al+Ti+Nb ℃GH1015 ≤0.08 19~22 34~39 ≤1.5 4.8~5.8 

7、2.5~3.2      ≤0.01 Nb1.1~1.6 ~1.6 950GH1016 ≤0.08 19~22 32~36 ≤1.8 5~6 2.6~3.3    0.1~0.3 ≤0.01 Nb0.9~1.4 ~1.4 950GH1040 ≤0.12 15~17.5 24~27 1~2   5.5~7.5        Nb0.1~0.2   600GH2036 0.34~0.4 11.5~13.5 7~9 7.5~8.5   1.1~1.4   ≤0.12 1.25~1.55   Nb0.25~0.5 

8、~1.4 650GH2132 ≤0.08 13.5~16 24~27 1~2   1~1.5 ≤0.4 1.75~2.3 1.25~1.55 0.001~0.01   ~2.2 700GH2136 ≤0.06 13~16 24.5~28.5 ≤0.35   1.0~1.75 ≤0.35 2.4~3.2 0.01~0.1 0.005~0.025   ~3.0 700GH2135 ≤0.06 14~16 33~36 

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