GH99 эп693 高合金化的鎳基時效合金,有較高的熱強性,900℃以下可以長期使用,工作溫度可達1000℃,合金的組織,具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能。
GH105 Nimonic105 可制造發(fā)動機的高溫渦輪葉片,對振動、燃氣腐蝕、應(yīng)力扭曲、彎曲等復(fù)雜應(yīng)力的耐受能力好。
GH128 合金具有高的塑性,較高的持久蠕變強度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接性能。其綜合性能優(yōu)越,可在950℃以下長期使用。
GH141 Rene41 合金在650~900范圍內(nèi),具有高的拉伸和持久蠕變強度和良好的抗氧化性能,
GH145 InconelX-750 合金在980℃以下具有良好的強度,良好的抗腐蝕和抗氧化性能,而且也有的低溫性能,成型性能也好,主要用作和工業(yè)燃氣輪機部件。
GH163 C263 合金在800℃以下使用時具有較高的屈服強度和蠕變強度,良好的冷熱疲勞性能,應(yīng)變時效裂紋傾向性小。合金的塑性及冷熱加工成型性能、焊接性能好,在540~870溫度范圍內(nèi)有極好的強度。用于發(fā)動機及燃氣輪機的筒、安裝邊及其他承力部件。
GH182 Hastelloy 合金在650~1040溫度范圍內(nèi)具有好的高溫性,好的韌性和耐蝕性,其基本耐蝕性能與NS334相同
GH199 эп199 該合金具有較高的高溫強度,優(yōu)良的抗氧化性能和一定的可焊性能,可在950℃下長期使用。
GH202 эп202 合金具有較高的強度和塑性,滿意的成型性能和焊接性能,以及良好的耐腐蝕抗氧化性能,合金在-253~850℃范圍內(nèi)組織性能,是深冷和高溫條件使用的多用途合金。
GH220 эп220 高合金化、高性能的鎳基難變形合金
秉爭實業(yè)(林芝市分公司)處于素有“ 哈氏合金之都”美稱的西藏林芝,優(yōu)越的地理位置和便利的交通給公司的發(fā)展帶來了充分的條件.技術(shù)骨干精良,實力雄厚,公司勇于創(chuàng)新,一直致力于 哈氏合金生產(chǎn)技術(shù)的革新,跑在生產(chǎn)技術(shù)的前沿。
我國發(fā)展自主航空航天產(chǎn)業(yè)研制先進發(fā)動機,將帶來市場對高端和新型高溫合金的需求增加。
航空發(fā)動機被稱為“工業(yè)之花”,是航空工業(yè)中技術(shù)含量、難度的部件之一。作為飛機動力裝置的航空發(fā)動機,特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能,這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中的性能要求。
高溫合金是能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現(xiàn)代航空發(fā)動機對材料的苛刻要求而研制的,至今已成為航空發(fā)動機熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。目前,在先進的航空發(fā)動機中,高溫合金用量所占比例已高達50%以上。
在現(xiàn)代先進的航空發(fā)動機中,高溫合金材料用量占發(fā)動機總量的40%~60%。在航空發(fā)動機上,高溫合金主要用于燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片和渦 四大熱段零部件;此外,還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
2、能源領(lǐng)域
高溫合金在能源領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。煤電用高參數(shù)超超臨界發(fā)電鍋爐中,過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好,在蒸汽側(cè)抗氧化性能和在煙氣側(cè)抗腐蝕性能優(yōu)異的高溫合金管材;在氣電用燃氣輪機中,渦輪葉片和導(dǎo)向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能優(yōu)良和長期組織穩(wěn)定的抗熱腐蝕高溫合金;在核電領(lǐng)域中,蒸汽發(fā)生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金;在煤的氣化和節(jié)能減排領(lǐng)域,廣泛采用抗高溫熱腐蝕和抗高溫磨蝕性能優(yōu)異的高溫合金;在石油和天然氣開采,特別是深井開采中,鉆具處于4-150 ℃的酸性環(huán)境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必須采用耐蝕耐磨高溫合金 [5] 。
我國上海電氣、東方電氣、哈爾濱汽輪機廠等大型發(fā)電設(shè)備制造集團在生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)等方面近年來有了較大提高,拉動了對發(fā)電設(shè)備用的渦 的需求。正在進行國產(chǎn)化研制的新一代發(fā)電裝備-大型地面燃機(也可作艦船動力)取得了顯著進展,實現(xiàn)量產(chǎn)后將帶動對高溫合金的需求。同時,核電設(shè)備的國產(chǎn)化,也將拉動對國產(chǎn)高溫合金的需求。
1、含錸單晶葉片的研究
在單晶的成分設(shè)計中,要兼顧合金性能和工藝性能,由于單晶中不存在晶界,并應(yīng)用在較為苛刻的環(huán)境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素。隨著單晶合金的發(fā)展,合金的化學(xué)成分具有如下變化趨勢:引入Re元素,引入Ru、Ir等鉑族元素,增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量;難熔元素的加入總量增加,C、B、Hf等元素從“完全去除”轉(zhuǎn)為“限量使用”;降低Cr含量從而允許加入更多其他的合金化元素而保持組織穩(wěn)定。
含錸單晶葉片大幅了其耐溫能力及蠕變強度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5為代表的第二代單晶合金與代單晶合金相比,通過加入3%的錸元素、適當增大了鈷和鉬元素的含量,使其工作溫度提高了30℃,持久強度與抗氧化腐蝕能力達到很好的平衡。
含錸單晶葉片是未來航空發(fā)動機渦輪葉片的趨勢。單晶葉片由于其耐溫能力、蠕變強度、熱疲勞強度、抗氧化性能和抗腐蝕特性較定向凝固柱晶合金有了顯著提高,從而很快得到了航空燃氣渦輪發(fā)動機界的普遍認可,幾乎所有先進航空發(fā)動機都采用了單晶合金用作渦輪葉片 [6] 。