Klassifizierung von Hochtemperaturlegierungen

Traditionell können hochtemperaturlegierte Materialien auf drei Arten klassifiziert werden: nach Matrix-Elementtyp, Typ-Legierungsstärkungsart und Materialformmethode.

1 、 gemäß der Art der Matrixelemente

(1) Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis

Hochtemperaturlegierter auf Eisenbasis kann auch als hitzebeständiges Legierungsstahl bezeichnet werden. Seine Matrix ist FE-Element, die eine kleine Menge Ni, CR und andere Legierungselemente hinzufügt, hitzebeständiger Legierungsstahl kann in Martensit, Austenit, Perlit, ferrit-hitzebeständigem Stahl usw. unterteilt werden.

(2) Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis

Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis enthalten mehr als die Hälfte des Nickels und sind für Arbeitsbedingungen über 1.000 ° C geeignet. Die Verwendung von festen Lösung und Alterungsprozessen kann zu einer signifikanten Zunahme der Kriechwiderstand sowie zu einer Druck- und Ertragsfestigkeit führen. In Bezug auf die Analyse von Hochtemperaturlegierungen, die in Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, übertrifft die Verwendung von Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis den Bereich der nützlichen Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis weit. Gleichzeitig ist eine hochtemperaturbasierte Nickel-Legierung auch Chinas größte Produktion, die die größte Menge einer Hochtemperaturlegierung verwendet. Viele Turbinenmotoren-Turbinenblätter und Brennkammern und sogar Turbolader verwenden auch Nickelbasis Legierungen als Vorbereitungsmaterial. Seit mehr als einem halben Jahrhundert sollten die in Aero-Engines verwendeten Hochtemperaturmaterialien hohen Temperaturen ab Ende der 1940er Jahre 750 ℃ ​​bis Ende der 1990er Jahre stand und Oberflächenbeschichtung.

(3) Hochtemperaturlegierungen auf Kobaltbasis

Cobalt-basierte Hochtemperaturlegierung basiert auf Kobalt, wobei der Kobaltgehalt etwa 60%ausmacht, während Cr, Ni und andere Elemente hinzugefügt werden müssen, um die Wärmebeständigkeit von Hochtemperaturlegierungen zu verbessern. Obwohl diese Hochtemperaturlegierung einen besseren Wärmebeständigkeit aufweist, wird sie nicht viel verwendet, da die Produktion von Kobaltressourcen in verschiedenen Ländern relativ gering ist und die Verarbeitung schwierig ist. Normalerweise unter hohen Temperaturbedingungen (600 ~ 1 000 ℃) und einem längeren Zeitraum, der extrem komplexe Spannungsteile unterliegt, wie z. Um einen besseren Wärmewiderstand zu erhalten, haben die allgemeinen Bedingungen, um Elemente wie W, Mo, Ti, Al, Co in der Herstellung hinzuzufügen, um den überlegenen thermischen Ermüdungsbeständigkeit zu gewährleisten.

2 、 -Legeligkeitsstärkungsart

Gemäß der Art der Legierungsverstärkung können Hochtemperaturlegierungen in feste lösungsstärkende Hochtemperaturlegierungen und alternde Niederschläge gestärkte Legierungen unterteilt werden.

(1) Feststoffverstärkungstyp

Die sogenannte Festigkeitsfestigkeitstyp besteht darin, der Eisen-, Nickel- oder Kobaltbasis-Hochtemperaturlegierung einige Legierungselemente hinzuzufügen, die Bildung der einphasigen Austenitorganisation, gelöste Atome, die die feste Lösungsmatrix-Matrix-Matrixverzerrung so lagen, so dass Die feste Lösung im Schlupfwiderstand nimmt zu und verstärkt sich. Einige Atome von gelösten gelösten Atomen können die laminare Luxationsenergie des Legierungssystems verringern und die Tendenz der Versetzungszersetzung erhöhen, was zu einer schwierigen Migration mit einer Schlupf-Migration führt, und die Legierung wird gestärkt, um den Zweck der Hochtemperatur-Legierungsstärke zu erreichen.

(2) Alterungsniederschlagsverstärkung

Die sogenannte Alterungsniederschlagsverstärkung ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem das legierte Werkstück mit fester Lösung behandelt wird, kalt plastische Verformung und dann bei einer höheren Temperatur oder Raumtemperatur platziert, um ihre Leistung aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel: GH4169 Legierung, die höchste Streckgrenze von 1 000 MPa bei 650 ° C, die Produktion von Klingen der Legierungstemperatur von bis zu 950 ℃.

3 、 Materialformungsmethode

Durch die Materialformmethoden sind unterteilt in: Gießen Sie Hochtemperaturlegierungen (einschließlich gewöhnlicher Gusslegierung, Einzelkristalllegierung, Richtungslegierungen usw.), Deformation Hochtemperaturlegierungen, Pulvermetallurgie Hochtemperaturlegierungen (einschließlich normaler Pulvermetallurgie und Oxiddispersion, die sich stark stärken Temperaturlegierungen).

(1) Hochtemperaturlegierungen gießen

Die Gussmethode, die direkt Teile des Legierungsmaterials vorbereitete, wird als Hochtemperaturlegierung als Gusslegierung bezeichnet. Nach der Zusammensetzung der Legierung der Matrix können in die mit dem Eisen basierende Hochtemperaturlegierung, die hochtemperaturgelegte Nickel-Basis-Casting-Hochtemperatur-Legierung und Cobalt-Basis-Casting-Hochtemperaturlegierung 3-Typen unterteilt werden. Gemäß der Kristallisationsmethode kann in polykristallines Gießen mit hoher Temperaturlegierung, Richtungsverfestigung der Hochtemperaturlegierung, der hochtemperativen Legierung des Richtungsgussgusss und einer mit einem Kristallguss mit hohen Temperaturlegierungen und anderen vier Typen unterteilten Gussgussgussguss unterteilt.

(2) Deformierte Hochtemperaturlegierungen

Es ist immer noch das am häufigsten verwendete Material in Aero-Engines und wird sowohl im In- als auch im Ausland weit verbreitet, und die jährliche Produktion deformierter Hochtemperaturlegierungen in China beträgt etwa 1/8 davon in den USA [2]. Nehmen Sie als Beispiel eine der Hauptsorten mit dem größten Antragsbereich im In- und Ausland. China befindet sich hauptsächlich in den Turbinenwellenmotorschrauben, Kompressoren und Rädern, Öl -Dump -Scheiben als Hauptteile. Die zunehmende Reife anderer Legierungsprodukte kann die Verwendung deformierter Hochtemperaturlegierungen allmählich reduzieren, aber in den nächsten Jahrzehnten wird es immer noch immer werden die dominierende Position sein.

(3) neue Hochtemperaturlegierungen

Die Oxiddispersion verstärkte Hochtemperaturlegierungen, korrosionsbeständige Hochtemperaturlegierungen, Pulvermetallurgie und Nano-Materials und viele andere Produktsegmente, einschließlich Pulver-Hochtemperaturlegierungen, Titan- und Aluminium-intermetallischen Verbindungen.

① Die dritte Generation von Hochtemperaturlegierungen von Pulver, um den Grad der Legierung zu verbessern, sodass sie die Vorteile der ersten beiden Generationen berücksichtigt, um einen höheren Schaden mit höherer Festigkeit zu erhalten, das Produktionsprozess mit hoher Temperaturlegierung von Hochtemperaturen wird zunehmend ausgereift, die Die Zukunft kann aus den folgenden Aspekten durchgeführt werden: Pulvervorbereitung, Wärmebehandlungsprozess, Computersimulationstechnologie, Dual-Performance-Pulverscheibe;

Bis zur vierten Generation und nach und nach wurden intermetallische Verbindungen von ②titanium und Aluminium und allmählich auf die Multi-Trace und eine große Anzahl von Mikro-Elemente-Expansion dieser beiden Richtungen, Deutschlands Hamburger Universität, Japans Kyoto University, Deutschlands GKSS Center usw. Umfangreiche Forschungsergebnisse, intermetallische Verbindungen von Titan und Aluminium werden jetzt in Schiffen, biologischen medizinischen, sportlichen Warengebieten verwendet.

③Oxiddispersion verstärkte Hochtemperaturlegierungen sind Teil der Pulver-Hochtemperaturlegierungen, die durch fast 20 Arten von Hochtemperaturstärke und niedrigem Stresskoeffizient hergestellt und entwickelt werden und in hitzebeständigem und oxidationsresistenten Ausführungen häufig eingesetzt werden Teile von Gasturbinen, fortgeschrittene Luft- und Raumfahrtmotoren, petrochemische Reaktoren usw.

④Korrosionsbeständige Hochtemperaturlegierungen werden hauptsächlich zum Ersetzen von refraktären Materialien und wärmeresistenten Stahl in den Bereichen Bau- und Luft- und Raumfahrt verwendet.