资源描述：
《粉末高温合金的成分及生产工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、粉末高温合金的成分及生产工艺各国研制成功的粉末高温合金有10余种，其中作用较广的有IN100,Rene，95,MERL76,RenJ88DT,3口74旧口等。它们都属于沉淀强化型银基高温合金，化学成分见表15所示。表15几种国外粉末高温合金的化学成分合金成分/（%）合金牌号CCrCoWMoAlTiNbVIlfZrBNi1N100<0.11014—3.55.54.5—1.0—0.050.01余Rcnc,95<0.11483.53.53.52.55.5——0.050.01余MERL760.0352.518.5—3.05.04.31.4—0
2、.40.060.02余Rcnc,88DT0.031613442.13.10.7——0.030.015余3n741Hn0.059.0165.33.75.01.82.6—0.25W0.015<0.015余FGH95是我国研制的笫一个粉末高温合金，其成分相当于美国GE公司的Rene，95合金（表16）,是一种高合金化的F相沉淀强化型镰基高温合金，其F体积含量为50%〜55%,f形成元素含量（原子）为28%O它是当前650°C使用条件下强度水平最高的涡轮盘材料。除用于高、低压涡轮盘外，也可用于压气机盘、涡轮轴、涡轮挡环、高温密封件等高温零件。
3、表16FGH95粉末高温合金化学成分元素CCrNiCoWMoAlTiNbBZr含量％元素0.04〜0.0912.00〜14.00余7.00-9.003.30〜:3.703.30〜2.30〜3.703.703.30〜2.703.30〜3.700.006〜0.0150.03〜0.07FeTaMnSiPS0NII杂质，不大于含量％0.5000.2000.1500.2000.0150.0150.0100.0050.001根据不同使用要求，对粉末高温合金可以采用HIP（热等静压）直接成形、HIP+模锻、HIP+等温锻和挤压+等温锻等不同工艺路线
4、。在我国没有大型挤压机和大型等温锻造机的条件下，曾选用HIP+包套模锻的成形工艺路线，模锻出(p420mm和(p630mm的全尺寸涡轮盘，盘件的性能基本达到了美国同类合金Rene595技术条件的要求。存在的问题是粉末中的陶瓷夹杂含量较高，致使材料性能不太稳定。采用等离子旋转电极制粉设备制得粉末，其粉末质量大幅度提高。(p420mmFGH95粉末高温合金涡轮盘的制造工艺流程如图24所示。图24粉末盘制造工艺流程(1)母合金熔炼用200kg真空感应炉冶炼，熔炼温度1550°C,真空度lJxlo^Pa,浇注成(p80x1000mm的圆棒，处
5、理后准备重熔喷粉。(2)雾化制粉用65kg真空感应炉一氮气雾化装置将母合金重熔，熔液经漏嘴流下，用高压氮气将其雾化成粉末。浇注温度为1520°C,氮气喷吹压力为1.6〜1.8MPao(3)粉末处理粉末高温合金对粉末质量要求十分严格。FGH95合金粉末在氮气保护下筛分，粒度为・150目。粉末经静电分离法去除陶瓷夹杂。在3.99x10-3Pa的真空下，加热300°C,去除粉末表面吸附的气体。在真空下将粉末装入不锈钢套，摇实，焊封。钢套尺寸为(p240x380mm,装粉质量为82〜88kg。(4)热等静压成形HIP工艺参数为1120°C,l
6、lOMPa,3h,炉冷。(5)自由锻制坯HIP锭坯在12000t水压机上进行自市锻预制坯。加热温度为1120°C,分两火锻造，总变形量为61%。(1)盘坯模锻自由锻坯在120001水压机上进行模锻。加热温度为1200°C,一火锻成。(2)热处理和时效强化型高温合金的热处理工艺相类似，进行固溶处理和时效处理。热处理规范为：1120°C,lh,油冷+870°C,lh,空冷+650°C,24h,空冷。在上述工艺流程中，第4、第5和第6项为粉末压实成形阶段。通过压实工艺,不但要获得一定形状和尺寸的锻件或预成形件，使粉末材料致密化，达到理论密度
7、，而且要使材料的组织发纶显著的变化。锻造加热温度对FGH95合金显微组织和力学性能影响的研究表明，合金在1080-1140°C加热，所得组织均匀，晶粒细小，各项力学性能都能达到技术条件要求；而在1160°C加热，由于大部分I•'相溶解，晶粒长大，虽然持久强度提高，但屈服强度明显降低。锻造变形量对FGH95合金显微组织和力学性能影响的研究结果表明，热等静压坯经锻造变形后，破碎了原始颗粒边界(PPB)和铸态枝晶组织。变形量由42%增加到77%,枝晶组织从1.99%减少到0.39%。由于组织的改善，锻造合金的拉仲强度、屈服强度和塑性，都比热
8、等静压态的合金明显提高。若釆用热挤压工艺，由于粉末颗粒受到了强烈的剪切变形，高倍组织中已观察不到枝晶组织和PPB,是完全再结晶的细晶组织。变形速度对FGH95合金的变形抗力和塑性影响也很大，慢速变形时，变形抗力降低，塑性
