AiResist215棒材標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分及性能

• 規(guī)格：電議
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AiResist215棒材標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分及性能，AiResist215鈷基合金，

牌號:AiResist215
碳C: 0.30
硅Si: —
錳Mn: —
鉻Cr:19
鎳Ni: 0.5
鉬Mo: -
鈷Co:63
鎢W:4.5
鋁Al: 4.3
鈮Nb: -
鈦Ti: -
鐵Fe:0.5
其他(％):B:- Zr：0.1 Ta：7.5 Y：0.1

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在更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc，為了避免鈷基高溫合金在使用時(shí)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變，實(shí)際上所有鈷基高溫合金由鎳合金化。以便在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)使組織穩(wěn)定化，鈷基高溫合金具有平坦的斷裂應(yīng)力-溫度關(guān)系，但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能，這可能是因?yàn)樵摵辖鸷t量較高，這是這類合金的一個(gè)特征，20世紀(jì)30年代末期。由于活塞式航空發(fā)動機(jī)用渦輪增壓器的需要，開始研制鈷基高溫合金，1942年﹐美國首先用牙科金屬材料Vitallium(Co-27Cr-5Mo-0.5Ti)制作渦輪增壓器葉片取得成功，在使用過程中這種合金不斷析出碳化物相而變脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%，同時(shí)添加2.6%的鎳。
以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度，這樣就發(fā)展成為HA-21合金，40年代末，X-40和HA-21制作航空噴氣發(fā)動機(jī)和渦輪增壓器鑄造渦輪葉片和導(dǎo)向葉片。其工作溫度可達(dá)850-870℃，1953年出現(xiàn)的用作鍛造渦輪葉片的S-816，是用多種難熔元素固溶強(qiáng)化的合金，從50年代后期到60年代末，美國曾廣泛使用過4種鑄造鈷基合金:WI-52，X-45，Mar-M509和FSX-414。變形鈷基合金多為板材，如L-605用于制作燃燒室和導(dǎo)管，1966年出現(xiàn)的HA-188，因其中含鑭而改善了抗氧化性能，蘇聯(lián)用于制作導(dǎo)向葉片的鈷基合金∏K4﹐相當(dāng)于HA-21，鈷基合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要戰(zhàn)略。
上大多數(shù)國家缺鈷，以致鈷基合金的發(fā)展受到限制，一般鈷基高溫合金缺少共格的強(qiáng)化相，雖然中溫強(qiáng)度低(只有鎳基合金的50-75%)，但在高于980℃時(shí)具有較高的強(qiáng)度，良好的抗熱疲勞，抗熱腐蝕和耐磨蝕性能。且有較好的焊接性，適于制作航空噴氣發(fā)動機(jī)，工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)，艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片和噴嘴導(dǎo)葉以及柴油機(jī)噴嘴等，鈷基高溫合金中主要的碳化物是MC﹑M23C6和M6C在鑄造鈷基合金中，M23C6是緩慢冷卻時(shí)在晶界和枝晶間析出的。在有些合金中，細(xì)小的M23C6能與基體γ形成共晶體，MC碳化物顆粒過大，不能對位錯(cuò)直接產(chǎn)生顯著的影響，因而對合金的強(qiáng)化效果不明顯，而細(xì)小彌散的碳化物則有良好的強(qiáng)化作用，位于晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界。
從而改善持久強(qiáng)度，鈷基高溫合金HA-31(X-40)的顯微組織為彌散的強(qiáng)化相為(CoCrW)6C型碳化物，在某些鈷基高溫合金中會出現(xiàn)的拓?fù)涿芘畔嗳缥鞲瘳斚嗪蚅aves等是有害的，會使合金變脆，鈷基合金較少使用金屬間化合物進(jìn)行強(qiáng)化。因?yàn)镃o3(Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高溫下不夠穩(wěn)定，但使用金屬間化合物進(jìn)行強(qiáng)化的鈷基合金也有所發(fā)展，鈷基高溫合金中碳化物的熱穩(wěn)定性較好，溫度上升時(shí)﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ相長大速度要慢﹐重新回溶于基體的溫度也較高(可達(dá)1100℃)﹐因此在溫度上升時(shí)﹐鈷基合金的強(qiáng)度下降一般比較緩慢。鈷基合金有很好的抗熱腐蝕性能，一般認(rèn)為，鈷基合金在這方面優(yōu)于鎳基合金的原。
是鈷的硫化物熔點(diǎn)(如Co-Co4S3共晶，877℃)比鎳的硫化物熔點(diǎn)(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，并且硫在鈷中的擴(kuò)散率比在鎳中低得多。而且由于大多數(shù)鈷基合金含鉻量比鎳基合金高，所以在合金表面能形成抵抗堿金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護(hù)層)，但鈷基高溫合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多，早期的鈷基合金用非真空冶煉和鑄造工藝生產(chǎn)。后來研制成的合金，如Mar-M509合金，因含有較多的活性元素鋯，硼等，用真空冶煉和真空鑄造生產(chǎn)，鈷基高溫合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感，為使鑄造鈷基合金部件達(dá)到所要求的持久強(qiáng)度和熱疲勞性能。必須控制鑄造工藝參數(shù)，鈷基高溫合金需進(jìn)行熱。
主要是控制碳化物的析出，對鑄造鈷基高溫合金而言，首先進(jìn)行高溫固溶處理，溫度通常為1150℃左右，使所有的一次碳化物，包括部分MC型碳化物溶入固溶體,然后再在870-980℃進(jìn)行時(shí)效處理。使碳化物(常見的為M23C6)重新析出，合金工件的磨損在很大程度上受其表面的接觸應(yīng)力或沖擊應(yīng)力的影響，在應(yīng)力作用下表面磨損隨位錯(cuò)流動和接觸表面的互相作用特征而定，對于鈷基高溫合金來說，這種特征與基體具有較低的層錯(cuò)能及基體組織在應(yīng)力作用或溫度影響下由面心立方轉(zhuǎn)變?yōu)榱矫芘啪w結(jié)構(gòu)有關(guān)。具有六方密排晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料，耐磨性是較優(yōu)的，此外，合金的第二相如碳化物的含量，形態(tài)和分布對耐磨性也有影響，由于鉻，鎢和鉬的合金碳化物分布于富鈷的基體中以及部。

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