高温合金简介解析.ppt

高 温 材 料 定向凝固柱晶高温合金 单晶高温合金 焊接用高温合金丝 * * 5.1 高温材料概述 5.2 高温材料分类和牌号表示法 5.3 高温材料的强化 概念： 高温材料是能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类材料。 性能特点： ⑴高温材料具有较高的高温强度； ⑵良好的抗氧化和抗热腐蚀性能； ⑶良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性。 组织特点： 高温材料在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性。 1 高温材料概述 1929年：英美Meriea、Bedford和Pilling将少量Ti、Al加入电工合金80Ni－20Cr，蠕变显著提高。 1937年：德Hans von ohain涡轮喷气发动机Heinkel问世。 1939年：英研制出Whittle涡轮喷气发动机。 1939年：英Mond镍公司(国际镍公司)研制出镍基合金Nimonic 75，准备用作Whittle发动机涡轮叶片，后为Nimonic 80取代，其含铝、钛，蠕变性能比Nimonic 75高50℃。 1942年：Nimonic 80用作涡轮喷气发动机的叶片，成为最早的Ni3(A1，Ti)强化的涡轮叶片材料。此后，该公司在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素，相继开发了Nimonic80A、Nimonic 90等合金，形成Nimonic合金系列。 国外高温合金发展状况 0.015 B - - 3.7 4 25 - 5.5 1.0* 12.5 48 Nimonic 942 0.15 Mn0.03 Ce - - - - - - 10 - 25 64.5 Nimonic 86 - - - 1.75 1 1.0* - - - 30 65 Nimonic 81 - - - 2.2 1.3 1.5* - - 2.0* 20 74 Nimonic 80 - u Ti Al Fe W Mo Co Cr Ni 牌 号 1932年：美国Halliwell开发了含铝、钛的弥散强化型镍基合金K42B，用以制造活塞式航空发动机的增压涡轮。 1941年：美国开始发展航空燃气涡轮。 1942年：Hastelloy B镍基合金用于GE公司的Bellp-59喷气发动机及其后的I-40喷气发动机。 - - - - - 18.5 0.6 9 1.5 22 47 Hastelloy X 0.6 V - - - - 5.5 - 24.5 2.5* 5 63 Hastelloy W 0.5 Mn0.4 Si - - - - 1 - 14.5 - 15.5 68 Hastelloy S - - - 2.5 2.2 7.0* - 5 1.5* 15.5 66 Hastelloy R 0.01 B - - 0.25 0.25 5.0* 0.5 16.5 0.2 7 72 Hastelloy N - 2 2 - - 20 1.0* 6.5 - 22 44 Hastelloy G - 2 - - - 18 1.0* 6 2.5* 22 45 Hastelloy F 9 Si - 4.0* - - 1.0* - - - 1.0* 85 Hastelloy D - - - 0.5* 0.4* 2.0* - 16 1.25* 16 54 Hastelloy C4 0.35* V - - - 0.4* 5.0* 3 14 2.5* 21 54 Hastelloy C22 0.35* V - - - 0.4* 5.5 4 17 2.5* 16 56 Hastelloy C276 - - - - 0.4* 2.0* - 28 0.75* 1.0* 66 Hastelloy B2 0.4 V - - - - 5.5 - 28 2.5* 1.0* 62 Hastelloy B - - - - - 19 - 21 - 1.0* 57 Hastelloy A Nb Cu Ti Al Fe W Mo Co Cr Ni 1944年：西屋公司的Yan Kee19A发动机采用钴基合金HS 23精密铸造叶片。 1950年美国出兵朝鲜，由于钴的资源短缺，镍基合金得到发展并被广泛用作涡轮叶片。美国的PW公司、GE公司和特殊金属公司分别开发出了Waspalloy、M-252和Udmit 500等合金。并在这些合金发展基础上，形成了Inconel、Mar-M和Udmit等牌号系列。 0.1 Zr - - 3 1.4 1.5* - 4.2 14 19 56 Waspaloy Others Nb Cu Ti Al Fe W Mo Co Cr Ni 0.01 B - - 3.9 2.9 4.0* - 4 16.5 17.5 53 Udimet