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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、各種工業(yè)燃氣輪機的熱端部件，如工作葉片、導向葉片和燃燒室等。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40～50年代發(fā)展的鎳基變形高溫合金中鉻含量高達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℃以下對強度的貢獻遠大于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。也采用加鎂合金化和彎曲晶界熱處理工藝來提高塑性。
各成分元素的功用： 1.碳、硅、錳、硫、磷是生鐵及碳素鋼中的主要雜質(zhì)元素，俗稱為“五大元素“。因為它們對鋼鐵的性能影響很大，一般分析都要求測定它們。 2.鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。 3.(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。 4.鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力，發(fā)生變形，稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。 5.鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當?shù)拟?，可避免晶間腐蝕。 6.釩(V)：釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。 7.鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。 8.鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。 9.(Co)：鈷是稀有的貴重，多用于特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。 10.(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產(chǎn)生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響。 12.(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。 13.硼(B)：鋼中加入量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提高強度。 14.氮(N):氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性。
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各國鎳基合金對照表英國高溫合號: N75 N80A N90 N105 N115 N118 N901 N263 NimonicPE11 NimonicPE16 NimonicPK33 EPK57 PE13C130 C242 C1023 NimocastPE10 NimocastPD16 NimocastPD18 NimocastPK24 Stellite31 MM002Haynes25 法國高溫合號: ATVSMo ATVS2 ATVS7 ATVS7Mo ATGC1 ATGE ATGE2 ATGF ATGM2 ATGR ATGS3 ATGS4 ATGS8 ATGS9 ATGW0 ATGW1 ATGW2 ATGW3 ATGW4 ATGX ATGXX ATG33 ARC1628 ARC6015 NCRALZ NCRALC NCRALK25 KCN22W NW12KCATHf NC15K10DAT KC25NW 28NCD Z6NCT25 Z3NCT25-Z4CDT26 Z10NKC30 Z6NKCDT.38NC19FeNb NC22FeD NC22FeD NC22FeDNb NC15TNbA KC20WN NK15CAT NC20T NC20TA NC20KTA NK27CADTNC13AD NCK20D NC20K14 NC20KDTA NK18CDAT NCK18TDA Z12CNKDW20 Z42CKNDW20 Z6NCKDW45 ND27FeV NC17DWY NC15Fe 25NC3520 NC21FeDU KCN22W NW12KCATHf NC15K10DAT KC25NW Z8NCD 日本高溫合號: NCF600 NCF601 NCF750 NCF751 NCF800 NCF800H NCF825 NCF80A NCF1B NCF3 NCF2B
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