高温合金简介课件.ppt

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1、高温材料5.1高温材料概述5.2高温材料分类和牌号表示法5.3高温材料的强化概念：高温材料是能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类材料。性能特点：⑴高温材料具有较高的高温强度；⑵良好的抗氧化和抗热腐蚀性能；⑶良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性。组织特点：高温材料在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性。1高温材料概述1929年：英美Meriea、Bedford和Pilling将少量Ti、Al加入电工合金80Ni－20Cr，蠕变显著提高。1937年：德Hansvonohain涡轮喷气发动机Heinkel问世。1939年：英研制出Whittle涡轮喷气发动机。193

2、9年：英Mond镍公司(国际镍公司)研制出镍基合金Nimonic75，准备用作Whittle发动机涡轮叶片，后为Nimonic80取代，其含铝、钛，蠕变性能比Nimonic75高50℃。1942年：Nimonic80用作涡轮喷气发动机的叶片，成为最早的Ni3(A1，Ti)强化的涡轮叶片材料。此后，该公司在合金中加入硼、锆、钴、钼等合金元素，相继开发了Nimonic80A、Nimonic90等合金，形成Nimonic合金系列。国外高温合金发展状况牌号NiCrCoMoWFeAlTiu-Nimonic8074202.0*--1.5*1.32.2---Nimonic816530---1

3、.0*11.75---Nimonic8664.525-10------0.15Mn0.03CeNimonic9424812.51.0*5.5-2543.7--0.015B1932年：美国Halliwell开发了含铝、钛的弥散强化型镍基合金K42B，用以制造活塞式航空发动机的增压涡轮。1941年：美国开始发展航空燃气涡轮。1942年：HastelloyB镍基合金用于GE公司的Bellp-59喷气发动机及其后的I-40喷气发动机。NiCrCoMoWFeAlTiCuNbHastelloyA571.0*-21-19-----HastelloyB621.0*2.5*28-5.5----

4、0.4VHastelloyB2661.0*0.75*28-2.0*0.4*----HastelloyC27656162.5*1745.50.4*---0.35*VHastelloyC2254212.5*1435.0*0.4*---0.35*VHastelloyC454161.25*16-2.0*0.4*0.5*---HastelloyD851.0*---1.0*--4.0*-9SiHastelloyF45222.5*61.0*18---2-HastelloyG4422-6.51.0*20--22-HastelloyN7270.216.50.55.0*0.250.25--0.01

5、BHastelloyR6615.51.5*5-7.0*2.22.5---HastelloyS6815.5-14.5-1----0.5Mn0.4SiHastelloyW6352.5*24.5-5.5----0.6VHastelloyX47221.590.618.5-----1944年：西屋公司的YanKee19A发动机采用钴基合金HS23精密铸造叶片。1950年美国出兵朝鲜，由于钴的资源短缺，镍基合金得到发展并被广泛用作涡轮叶片。美国的PW公司、GE公司和特殊金属公司分别开发出了Waspalloy、M-252和Udmit500等合金。并在这些合金发展基础上，形成了Inconel

6、、Mar-M和Udmit等牌号系列。Waspaloy5619144.2-1.5*1.43--0.1ZrNiCrCoMoWFeAlTiCuNbOthersUdimet5005317.516.54-4.0*2.93.9--0.01BM25254191010-5.0*12.6---MARM-246609102.5100.155.51.5--1.5Ta二十世纪40年代～50年代中期：通过合金成分的调整来提高合金的性能。二十世纪40年代：出现了真空熔炼技术，去除合金中有害杂质和气体，精确控制合金成分，如Mar-M200、In100和B1900高性能铸造高温合金。二十世纪60年代：定向凝固

7、、单晶合金、粉末冶金、机械合金化、陶瓷过滤、等温锻造等新型工艺的研究开发。定向凝固工艺所起的作用尤为重要，采用定向凝固工艺制出的单晶合金，其使用温度接近合金熔点的90％，至今，各国先进航空发动机均采用单晶高温合金涡轮叶片。制造工艺在发展高温合金中的作用1956年：正式开始研制生产高温合金，第一种高温合金是GH3030，用作WP－5火焰筒（歼-5），由抚顺钢厂、鞍山钢铁公司、冶金部钢铁研究总院、航空材料研究所和410厂共同试制1957年：通过长期试车后投入生产。1957年底，继GH3030合金