提高高温合金性能的途径和方法有哪些

高温合金的提高强度~

通过时效处理，从过饱和固溶体中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以强化合金。γ‘相与基体相同，均为面心立方结构，点阵常数与基体相近，并与晶体共格，因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出，阻碍位错运动，而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物，A代表镍、钴，B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨，而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强：①增加γ‘相的数量；②使γ’相与基体有适宜的错配度，以获得共格畸变的强化效应；③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能，以提高其抵抗位错切割的能力；④加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构，其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变，使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃，强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相，而用碳化物强化。 以镍为基体（含量一般大于50%）、在650~1000℃范围内具有较的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多的合金元素，且能保持较好的稳定性；二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ’-[Ni(Al,Ti)]相作为强化相，使合金的得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度 ；三是很含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可以分为固溶强化合金和沉淀强化合金：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬、钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。 钴基超耐热合金是含钴量40%~65%的奥氏体高温合金，在730~1100℃下，具有一定的高温强度、良好的抗热腐蚀和抗氧化能力。用于制作工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片等。钴基合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要的战略资源，世界上大多数国家缺钴，以至于钴基合金的发展受到限制。钴基合金一般含镍10%~22%，铬20%~30%以及钨、钼、钽和铌等固溶强化和碳化物形成元素，含碳量很高，是一类以碳化物为主要强化相的高温合金。钴基合金的耐热能力与固溶强化元素和碳化物形成元素含量多少有关。

1.合金化，即加入合金元素，调整材料的化学成分。可显著提高钢的强度，硬度和韧性并使其具有耐蚀、耐热等特殊性能。
2.进行热处理，即通过不同的加热、保温和冷却的方法，使钢的组织结构发生改变，以达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的。
3.细晶强化，即通过增加过冷度和变质处理细化晶粒，使强度、硬度和塑形、韧性都得到提高。
4.冷变形强化，即对金属材料惊醒冷塑形变形，改变其组织、结构，使强度、硬度提高，而塑形、韧性下降。

途径是:固溶强化 加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变，加入能降低合金基体堆垛层错能的元素（如钴）和加入能减缓基体元素扩散速率的元素（钨、钼等），以强化基体。 沉淀强化 通过时效处理，从过饱和固溶体中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以强化合金。γ‘相与基体相同，均为面心立方结构，点阵常数与基体相近，并与晶体共格，因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出，阻碍位错运动，而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物，A代表镍、钴，B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨，而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强： ①增加γ‘相的数量； ②使γ’相与基体有适宜的错配度，以获得共格畸变的强化效应； ③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能，以提高其抵抗位错切割的能 高温合金 高温合金 力； ④加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构，其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变，使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃，强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相，而用碳化物强化。

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册亨县13226046382： 高温合金的提高强度 - ？
庾狭克林： 提高高温合金性能的方法如下 固溶强化热处理 加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体...

册亨县13226046382： 怎样提高高温合金钢的硬度,《169》 - ？
庾狭克林： GH169合金在各种工业过程中都易于加工.折叠预热 工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理,保持表面清洁.若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属,GH169合金将变脆.杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料...

册亨县13226046382： 提高金属材料强度的途径有哪些 - ？
庾狭克林： 可通过以下5 种途径提高金属材料的强度 1)进行热处理工艺,按照所需要的性能和组织进行热处理,淬火 回火 正 火等.汽车零件,既要保留心部的韧性,又要改变表面的组织以提高硬 度就是采用表面高频淬火或渗碳、氰化等热处理工艺来提...

册亨县13226046382： 高温合金(镍基)如果提高韧性?？
庾狭克林： 我觉得楼上说的有道理,但是也应该有概括性的东西适用于大多数材料,比如说:纯净化、细晶化、控制第二相形态(圆滑)、控制晶界偏析等等是可以提高韧性的常用思路,其中细晶化可以同时提高强度和塑性,从而可以很有效的提高材料的韧性.其他的方法均是提高塑性降低强度. 注:若只提高强度,而塑性不能改善,则材料的韧性肯定降低!

册亨县13226046382： 高温合金钢定义？
庾狭克林： 耐热合金 这类合金又称高温合金,它对于在高温条件下的工业部门和应用技术,有着重大的意义. 一般说,金属材料的熔点越高,其可使用的温度限度越高.如用热力学温度表示熔点,则金属熔点Tm的60%,被定义为理论上可使用温度上限Tc...

册亨县13226046382： 航空发动机高温合金 - ？
庾狭克林： 高温合金知识 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℃...

册亨县13226046382： 高温合金的热处理工艺是怎么样的 - ？
庾狭克林： 高温合金的性能与其组织有密切关系,高温合金的组织是可以通过热处理来调整的,如合金的晶粒大小,碳化物形态和分布,金属间化合物(r')的大小和分布等都是通过热处理工艺来控制的.对于变形合金来说,热处理尤为重要.高温合金的...

册亨县13226046382： 有关合金钢的性能,加工方面,最好要具体点? - ？
庾狭克林： 为了改善和提高钢的性能,在碳钢的基础上加入其它合金元素,如硅、锰、铬、镍、、钨、钒、钛等,这种钢叫合金钢(Alloy steel).合金钢根据加入合金元素的不同,具有不同的性能,如高的耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等良好的特殊性能.合金钢按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢.

册亨县13226046382： 高温合金有哪些基本类型,其抗高温腐蚀性能如何 - ？
庾狭克林： 高温合金分为三类材料:760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料,抗拉强度800MPa.或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料.

册亨县13226046382： Ni基单晶高温合金有几代,每一代的性能和用途以及制备方法？
庾狭克林： 单晶叶片英文名称:single crystal blade,经过了3代发展.第一代是 :镍基高温合金 第2代是 : 定向晶界的多晶 定义:只有一个晶粒的铸造叶片. 定向结晶叶片消除了对空洞和裂纹敏感的横向晶界,使全部晶界平行于应力轴方向,从而改善了合金的使用性能.单晶叶片消除了全部晶界,不必加入晶界强化元素,使合金的初熔温度相对升高,从而提高了合金的高温强度,并进一步改善了合金的综合性能. 单晶叶片整个铸件由一个晶粒组成的铸造高温合金.这是继定向凝固铸造高温合金之后,进一步提高合金强度和使用温度的一条途径.单晶叶片铸件的理想组织是叶根、叶身和叶冠,都由毫无缺陷的多相单晶体组成.