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鎳基變形高溫合金(wrought nickel-base superalloy)
以鎳為主要基體成分的變形高溫合金。它可采用常規(guī)的鍛、軋和擠壓等冷、熱變形手段加工成材。鎳基變形高溫合金在整個高溫合金材料領(lǐng)域中占有特殊重要的地位,廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件,如工作葉片、導(dǎo)向葉片和燃燒室等。按強化方式可分為固溶強化鎳基變形高溫合金,弱時效強化鎳基變形高溫合金和強時效強化鎳基變形高溫合金3類。
成分特點鉻在鎳基變形高溫合金中的主要作用是增加耐蝕能力。20世紀(jì)40~50年代發(fā)展的鎳基變形高溫合金中鉻含量高達(dá)18%~20%,在60年代,為了提高高溫強度,將鉻含量降低到8%~12%。過度降鉻有損抗yang化、耐蝕能力。固溶強化鎳基變形高溫合金中加入較多的鎢、鉬、鉆等元素。弱時效強化鎳基變形高溫合金可添加一定量的鋁、鈦、鈮等時效強化元素。在強時效強化鎳基變形高溫合金中則可以加入多量的鋁、鈦、鈮元素,但其總量不能超過7.5%。也加入硼、鈰、鎂等晶界強化元素。
組織特點鎳基變形高溫合金中主要的強化相是γ’(Ni3Al)相,(見高溫合金材料的金屬問化合物相),含量達(dá)20%~55%左右。另一類強化相是。γ’,(Ni3Nb)相(見高溫合金材料的金屬問化合物相),在700℃以下對強度的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于γ’相,特別顯著地提高屈服強度。
加工方法鎳基變形高溫合金塑性較低,變形抗力大,特別是含γ’相很高的強時效強化鎳基變形高溫合金,使用普通的熱加工手段變形有一定困難,往往需采取一些特殊的加工工藝,如鋼錠直接軋制、鋼錠包套直接軋制和包套鐓餅等新工藝。也采用加鎂微合金化和彎曲晶界熱處理工藝來提高塑性。
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