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鈷基高溫合金

來源:新鄉市天馬工業爐有限公司 發布時間:2019-07-23 03:14 瀏覽次數:


發展歷程

鈷基高溫合金發展過程 20世紀30年代末期,由于活塞式航空發動機用渦輪增壓器的需要,開始研制鈷基高溫合金。1942年﹐美國首先用牙科金屬材料Vitallium (Co-27 Cr-5 Mo-0.5Ti)制作渦輪增壓器葉片取得成功。在使用過程中這種合金不斷析出碳化物相而變脆。因此﹐把合金的含碳量降至0.3%,同時添加2.6%的鎳,以提高碳化物形成元素在基體中的溶解度,這樣就發展成為HA-21合金。40年代末,X-40和HA-21制作航空噴氣發動機和渦輪增壓器鑄造渦輪葉片和導向葉片,其工作溫度可達850-870℃。

 

1953年出現的用作鍛造渦輪葉片的S-816,是用多種難熔元素固溶強化的合金。從50年代后期到60年代末,美國曾廣泛使用過4種鑄造鈷基合金:WI-52,X-45,Mar-M509和FSX-414。變形鈷基合金多為板材,如L-605用于制作燃燒室和導管。1966年出現的HA-188,因其中含鑭而改善了抗氧化性能。蘇聯用于制作導向葉片的鈷基合金∏K4﹐相當于HA-21。鈷基合金的發展應考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要戰略資源,世界上大多數國家缺鈷,以致鈷基合金的發展受到限制。

 

分類

按使用用途分類,鈷基合金可以分為鈷基耐磨損合金,鈷基耐高溫合金及鈷基耐磨損和水溶液腐蝕合金。一般使用工況下,其實都是兼有耐磨損耐高溫或耐磨損耐腐蝕的情況,有的工況還可能要求同時耐高溫耐磨損耐腐蝕,而越是在這種復雜的工況下,才越能體現鈷基合金的優勢。

 

熱處理

鈷基合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感,為使鑄造鈷基合金部件達到所要求的持久強度和熱疲勞性能,必須控制鑄造工藝參數。鈷基合金需進行熱處理,主要是控制碳化物的析出。對鑄造鈷基合金而言,首先進行高溫固溶處理,溫度通常為1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶體;然后再在870-980℃進行時效處理,使碳化物重新析出

 

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