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鎳基高溫合金的發(fā)展趨勢 以鎳為基體(含量一般大于50％) 在650～1000℃范圍內具有較高的強度和良好的抗燃氣腐蝕能力的高溫合金。 發(fā)展過程 鎳基高溫合金(以下簡稱鎳基合金)是30年代后期開始研制的。英國于1941年首先生產(chǎn)出鎳基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；為了提高蠕變強度又添加鋁，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美國于40年代中期，蘇聯(lián)于40年代后期，中國于50年代中期也研制出鎳基合金。鎳基合金的發(fā)展包括兩個方面：合金成分的改進和生產(chǎn)工藝的革新。50年代初，真空熔煉技術的發(fā)展，為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件。初期的鎳基合金大都是變形合金。50年代后期，由于渦輪葉片工作溫度的提高，要求合金有更高的高溫強度，但是合金的強度高了，就難以變形，甚至不能變形，于是采用熔模精密鑄造工藝，發(fā)展出一系列具有良好高溫強度的鑄造合金。60年代中期發(fā)展出性能更好的定向結晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金。為了滿足艦船和工業(yè)燃氣輪機的需要，60年代以來還發(fā)展出一批抗熱腐蝕性能較好、組織穩(wěn)定的高鉻鎳基合金。在從40年代初到70年代末大約40年的時間內，鎳基合金的工作溫度從 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
鎳基耐蝕合金多具有奧氏體組織。在固溶和時效處理狀態(tài)下，合金的奧氏體基體和晶界上還有金屬間相和金屬的碳氮化物存在，各種耐蝕合金按成分分類及其特性如下：
Ni-Cu合金 在還原性介質中耐蝕性優(yōu)于鎳,而在氧化性介質中耐蝕性又優(yōu)于銅，它在無氧和氧化劑的條件下，是耐高溫氟氣、氟化氫和＊＊＊的的材料（見金屬腐蝕）。
Ni-Cr合金 主要在氧化性介質條件下使用?？垢邷匮趸秃?、釩等氣體的腐蝕，其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強。這類合金也具有較好的耐氫氧化物（如NaOH、KOH）腐蝕和耐應力腐蝕的能力。
Ni-Mo合金 主要在還原性介質腐蝕的條件下使用。它是耐yan酸腐蝕的的一種合金，但在有氧和氧化劑存在時，耐蝕性會顯著下降。
Ni-Cr-Mo(W)合金 兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－還原混合介質條件下使用。這類合金在高溫氟化氫氣中、在含氧和氧化劑的yan酸、＊＊＊溶液中以及在室溫下的濕lv氣中耐蝕性良好。
Ni-Cr-Mo-Cu合金 具有既耐硝酸又耐硫酸腐蝕的能力，在一些氧化-還原性混合酸中也有很好的耐蝕性。
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類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能，特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發(fā)動機上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用于制作航空發(fā)動機中的擴壓器機匣及航天發(fā)動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類：在650～950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉伸強度大于700MPa、拉伸塑性大于6%；950℃，200小時的持久強度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發(fā)動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類：在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度范圍內具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應力下持久壽命大于100小時。這是國內使用溫度的渦輪葉片材料，適用于制作新型高性能發(fā)動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應用范圍不斷提高。
粉末冶金
采用霧化高溫合金粉末，經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經(jīng)鍛造成型的生產(chǎn)工藝制造出高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝，由于粉末顆粒細小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強度1500MPa；1034MPa應力下持久壽命大于50小時，是當前在650℃工作條件下強度水平的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發(fā)動機的使用要求,是高推重比發(fā)動機渦 、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
不銹鋼特性：與 304 鋼相比，Cr 和 Ni 含量較低，冷加工時抗拉強度和硬度增高。無磁性，但冷加工后有磁性。
不銹鋼用途：列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)等。
不銹鋼牌號：301L
不銹鋼特性：在 301 鋼基礎上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蝕性；通過添加N元素來彌補含C量降低引起的強度不足，保證鋼的強度。
不銹鋼用途：鐵道車輛構架及外部裝飾材料。
不銹鋼牌號：303
不銹鋼特性：在304成分基礎上添加了S，切削性能好，防腐性能沒有304好。
不銹鋼用途：要求易切削和表面光潔度高的場合，尤其適宜自動車床使用，可加工成螺栓和螺母等。
不銹鋼牌號：303Cu
不銹鋼特性：在303的基礎上加了Cu，切削性與成形性優(yōu)于303。
不銹鋼用途：與303相同。自動車床使用，要求切削性與表面光潔度的場合。
不銹鋼牌號：304
不銹鋼特性：不銹鋼中普遍的鋼種。具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強度和機械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，使用溫度-196℃~800℃）。
不銹鋼用途：用途非常廣泛，家庭用品，汽車配件，醫(yī)療器具，建材，化學，食品工業(yè)，農業(yè)，船舶部件等。
不銹鋼牌號：304L
不銹鋼特性：作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者應力后，其抗晶界腐蝕能力；在未進行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196℃~800℃。
不銹鋼用途：需要高耐粒界腐蝕性的化學、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)設備、建筑材料、耐熱部件及不易熱處理的部件。
不銹鋼牌號：304Cu
不銹鋼特性：304的基礎上添加了Cu，提高了抗菌性及成型性，有利于需要衛(wèi)生觀念的環(huán)境及深加工產(chǎn)品。
不銹鋼用途：保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機器。
不銹鋼牌號：304H
不銹鋼特性：在304鋼的基礎上，提高含碳量，冷軋加工時強度有所提高。
不銹鋼用途：多用于線材。釣魚鉤等。
不銹鋼牌號：304N
不銹鋼特性：在304的基礎上加了N，提高了鋼的強度。
不銹鋼用途：適用于對冷成型性要求高的場合，如泵軸、船軸等。
不銹鋼牌號：316
不銹鋼特性：在304成分基礎上添加了Mo，耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無磁性）。
不銹鋼用途：海水里用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設施、繩索、CD桿、螺栓、螺母等。
不銹鋼牌號：316L
不銹鋼特性：作為 316 鋼種的低 C 版本，除與 316 鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
不銹鋼用途：316鋼的用途中，對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
