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铁基,镍基钴基三种高温合金哪个耐热性好

发布时间: 04-22

高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,又被称为“超合金,”主要应用于航空航天领域和能源领域。
钴基高温合金耐热性最好

一般钴基高温合金缺少共格的强化相,虽然中温强度低(只有镍基合金的50-75%),但在高于980℃时具有较高的强度、良好的抗热疲劳、抗热腐蚀和耐磨蚀性能,且有较好的焊接性。适于制作航空喷气发动机、工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片和喷嘴导叶以及柴油机喷嘴等。

碳化物强化相 钴基高温合金中最主要的碳化物是 MC﹑M23C6和M6C在铸造钴基合金中,M23C6是缓慢冷却时在晶界和枝晶间析出的。在有些合金中,细小的M23C6能与基体γ形成共晶体。MC碳化物颗粒过大,不能对位错直接产生显着的影响,因而对合金的强化效果不明显,而细小弥散的碳化物则有良好的强化作用。位于晶界上的碳化物(主要是M23C6)能阻止晶界滑移,从而改善持久强度,钴基高温合金HA-31(X-40)的显微组织为弥散的强化相为 (CoCrW)6 C型碳化物。

在某些钴基合金中会出现的拓扑密排相如西格玛相和Laves等是有害的,会使合金变脆。钴基合金较少使用金属间化合物进行强化,因为Co3 (Ti﹐Al)﹑Co3Ta等在高温下不够稳定,但近年来使用金属间化合物进行强化的钴基合金也有所发展。

钴基合金中碳化物的热稳定性较好。温度上升时﹐碳化物集聚长大速度比镍基合金中的γ 相长大速度要慢﹐重新回溶于基体的温度也较高(最高可达1100℃)﹐因此在温度上升时﹐钴基合金的强度下降一般比较缓慢。

钴基合金有很好的抗热腐蚀性能,一般认为,钴基合金在这方面优于镍基合金的原因,是钴的硫化物熔点(如Co-Co4S3共晶,877℃)比镍的硫化物熔点(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高,并且硫在钴中的扩散率比在镍中低得多。而且由于大多数钴基合金含铬量比镍基合金高,所以在合金表面能形成抵抗碱金属硫酸盐(如Na2SO4腐蚀的Cr2O3保护层)。但钴基合金抗氧化能力通常比镍基合金低得多。 早期的钴基合金用非真空冶炼和铸造工艺生产。后来研制成的合金,如Mar-M509合金,因含有较多的活性元素锆、硼等,用真空冶炼和真空铸造生产。

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标签:GH3625  高温合金  国机金属

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