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    鎳基高溫合金的研發動態
    2018-01-24

    【中國鋁業網】鎳基合金是高溫合金中應用范圍較為廣泛的一種合金,特別是在航空航天領域和國防領域,例如航空發動機、導彈等尖端設備的研制,占有重要地位。由于鎳基合金中可以溶解多種合金元素,且能保持較好的組織穩定性,這為其性能的改善提供了許多途徑??萍嫉陌l展對鎳基高溫合金提出了更高的要求,為滿足市場需求,必須對鎳基高溫合金加快研究,提高其綜合性能。合金化優化設計就是這個研發工作中一個重點。
      一、固溶強化
      對鎳基高溫合金性能強化的主要手段是添加適量的固溶強化元素。固溶強化型合金有著優良的抗氧化和抗疲勞性能,同時還有較好的可塑性;其較突出的優點是組織穩定性?;谶@些特性,鎳基高溫合金可用于生產工作溫度較高的金屬零部件,如發動機的扇葉。鎳的原子半徑和鎢、鉬等合金元素的原子半徑接近,基于這些特性,可使鎳同時溶解大量的鎢、鉬和鈷等合金元素,卻不會出現新的相。研究表明,常見金屬的固溶溫度范圍一般在1050——1560℃之間。美國研制出一種性能優良的固溶強化型合金——鎳基變形高溫合金Haynes280,這種合金在1400℃的高溫時,強度可達165MPa、延伸率可達87%。其主要是因為在合金中加入了難熔金屬元素,例如鎢和鉻等元素;同時在研制過程中添加少量的碳元素以形成碳化物,達到阻礙晶粒長大和強化晶界的作用。
      研究還表明,通過加入大量的鉬等難熔金屬元素,可以提高合金的強度;通過加入釕元素可以提高合金的組織穩定性;通過加入一定數量的鎢等難熔金屬,可以在一定情況下提高合金的抗腐蝕性能;通過添加一定量的稀土可以極大地改善抗氧化腐蝕的性能。

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