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鐵基高溫合金是一種在600~800攝氏度高溫下有一定強度和抗yang化、抗燃?xì)飧g的材料。主要以鐵為基體、含一定量鉻和鎳的奧氏體合金。
鐵基高溫合金是從奧氏體不銹鋼發(fā)展起來的。40年代，發(fā)現(xiàn)在18-8型不銹鋼中加入鉬、鈮、鈦等元素可提高這種鋼在500～700℃條件下的持久強度，從而制成以美國牌號 16-25-6(Fe-25Ni-16Cr-6Mo)為代表的加工硬化型奧氏體耐熱鋼。為了適應(yīng)航空工業(yè)對耐高溫材料的需要，發(fā)展出一系列沉淀強化型Fe-Ni-Cr系、Fe-Ni-Co-Cr系高溫合金，如A286、Incoloy 901等。第二次世界大戰(zhàn)期間，德、日等國迫于戰(zhàn)爭需要和鎳資源缺乏,發(fā)展出Fe-Cr-Mn系、Fe-Ni-Cr-Mn系高溫合金。這樣就逐步形成鐵基高溫合金系列。50年代，美國為節(jié)約鎳資源還研制出無鎳的AF-71(Fe-Cr-Mn系)合金,用于制造燃?xì)?span>lun機部件。中國結(jié)合本國資源條件，于50年代末開始研制鐵基合金，發(fā)展出一系列Fe-Ni-Cr系固溶強化型、沉淀強化型的高溫合金,如GH140、GH130、GH135、K13、K14等。
鐵基高溫合金中的鎳是形成和穩(wěn)定奧氏體的主要元素,并在時效處理過程中形成Ni3(Ti、Al)沉淀強化相。鉻主要用來提高抗yang化性、抗燃?xì)飧g性。鉬、鎢用來強化固溶體。鋁、鈦、鈮用于沉淀強化。碳、硼、鋯等元素則用于強化晶界。鐵基高溫合金按制造工藝可分為變形高溫合金和鑄造高溫合金，按強化方式可分為加工硬化型、固溶強化型和沉淀強化型高溫合金（見金屬的強化）。一些典型的鐵基高溫合金的成分和性能見表。組織 鐵基高溫合金的基體為奧氏體，主要的沉淀強化相有γ'【Ni3(Ti、Al)】和γ"(Ni3Nb)相兩類。此外，還有微量碳化物、硼化物、Laves（如Fe2Mo)相和δ相等。與鎳基高溫合金組織相比,鐵基合金中相組織較復(fù)雜,穩(wěn)定性較差,容易析出η(如Ni3Ti)、σ(如FexCry)、G(如Fe6Ni16Si7)、μ(如Fe7Mo6)和Laves等有害相(見合金相)。幾種典型合金的組織見。
合金的熱處理主要是固溶處理和時效處理，以獲得合適的晶粒度，分布合理和大小適宜的強化相，有利的晶界狀態(tài)，使合金具有良好的綜合性能。例如，用于制造渦lun盤件的材料,晶粒度一般在4～5級；γ'相大小約為100～500┱,均勻分布于基體；晶界有分布均勻的球化了的析出相（如碳化物、Laves相等）。
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