1、高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下適應短時(shí)或長(cháng)時(shí)工作的一類(lèi)金屬材料。
2、性能特點(diǎn):
①高溫合金具有較高的高溫強度、塑性;
②良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能;
③良好的疲勞性能、斷裂韌性。
3、組織特點(diǎn):高溫合金為單一(奧氏體)基體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩定性和使用的****性。
4、高溫合金用途
①航空發(fā)動(dòng)機:燃燒室合金材料承受溫度可達800—900℃以上,局部可達1100℃。特別是在起飛、加速和停車(chē)時(shí),溫度變化急劇。由于周期循環(huán)加熱冷卻,熱應力可達很大值,燃燒筒易破壞、燃燒室常出現變形、翹曲、邊緣熱疲勞裂紋等。
②火箭發(fā)動(dòng)機:發(fā)動(dòng)機噴出的氣體溫度在1000℃以上。除了在高溫的腐蝕問(wèn)題之外,流過(guò)的氣態(tài)燃燒產(chǎn)物也產(chǎn)生充蝕性,一般金屬只能做短時(shí)忍耐。
③燃氣輪機:航空發(fā)動(dòng)機使用期限較短,軍用艦艇上的燃氣輪機裝置使用時(shí)間考慮10000—50000h,燃氣輪機的燃燒室、導向葉片、工作葉片、渦輪盤(pán)和轉子的要求與航空發(fā)動(dòng)機相似。燃氣輪機中的螺栓,有時(shí)必須在600-750℃的溫度下工作。對緊固螺栓材料的主要要求是高溫是應具有高的屈服強度和抗松弛性能。
④汽油及柴油發(fā)動(dòng)機:排氣閥、燒嘴工作溫度一般為600-900℃,****可達850℃以上,除了可能出現機械疲勞外,也可能產(chǎn)生冷熱疲勞。
⑤核工業(yè):
核包殼:燃料元件包殼管壁承受600-800℃高溫,且壁又薄,所以材料必須具有高的蠕變強度。包殼受到的應力約為120-150MPa。
燃料元件定位架:它處于高溫、高壓、高通量輻照等苛刻條件下工作,要求材料有較好的綜合性能。高溫氣體爐:這是將氦氣作為冷卻介質(zhì)的反應堆,可受到750-1000℃的高溫。
⑥其他領(lǐng)域:煤的氣化、液化、冶金工業(yè)、石油化工、搪瓷制品
5、高溫合金分類(lèi)
①按合金基體元素種類(lèi)分:
(1)鐵基高溫合金:含鎳量達25%-60%,又稱(chēng)為鐵鎳基合金
(2)鎳基高溫合金:含鎳量50%-80%
(3)鈷基高溫合金:含鈷量40%-65%的奧氏體高溫合金
②按合金強化類(lèi)型分:固溶強化型合金和實(shí)效沉淀強化型合金
③按合金材料成形方式分:
變形高溫合金:餅、棒、板、環(huán)形件
鑄造高溫合金:普通精密鑄造、定向凝固和單晶合金
粉末冶金高溫合金:普通和氧化物彌散強化合金
④按使用特用
高強度合金、高屈服強度合金、抗松弛合金、低膨脹合金、抗熱腐蝕合金等。