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fe- cr- ni- mo系合金粉末的制備目錄
1. 機(jī)械合金化法:機(jī)械合金化是一種通過(guò)高能球磨將不同元素粉末混合并制備合金粉末的方法。該方法具有制備過(guò)程簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn),但制備出的合金粉末成分可能不均勻。
2. 氣相沉積法:氣相沉積法是一種通過(guò)化學(xué)或物理反應(yīng)將元素或化合物從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的方法。該方法可以制備出成分均勻、粒度細(xì)小的合金粉末,但制備過(guò)程較復(fù)雜、成本較高。
3. 電解法:電解法是一種通過(guò)電解熔融鹽制備合金粉末的方法。該方法可以制備出成分均勻、粒度較細(xì)的合金粉末,但制備過(guò)程會(huì)產(chǎn)生有害氣體和廢液,需要進(jìn)行環(huán)保處理。
在選擇具體的制備方法時(shí),需根據(jù)實(shí)際需求和條件進(jìn)行綜合考慮,以獲得最佳的制備效果。同時(shí),建議在制備過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制和成分分析,以確保制備出的合金粉末符合要求。
鎳基合金是指在650~1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。
按照主要性能又細(xì)分為鎳基耐熱合金,鎳基耐蝕合金,鎳基耐磨合金,鎳基精密合金與鎳基形狀記憶合金等。
高溫合金按照基體的不同,分為:鐵基高溫合金,鎳基高溫合金與鈷基高溫合金。
其中鎳基高溫合金簡(jiǎn)稱鎳基合金。
鎳基耐磨合金主要合金元素是鉻、鉬、鎢,還含有少量的鈮、鉭和銦。
除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蝕、焊接性能也好。
可制造耐磨零部件,也可作為包覆材料,通過(guò)堆焊和噴涂工藝將其包覆在其他基體材料表面。
鎳基合粉末有自熔性合金粉末與非自熔性合金粉末。
非自熔性鎳基粉末是指不含B、Si或B、Si含量較低的鎳基合金粉末。
這類粉末,廣泛的應(yīng)用于等離子弧噴涂涂層、火焰噴涂涂層和等離子表面強(qiáng)化。
主要包括:Ni-Cr合金粉末、Ni-Cr-Mo合金粉末、Ni-Cr-Fe合金粉末、Ni-Cu合金粉末、Ni-P和Ni-Cr-P合金粉末、Ni-Cr-Mo-Fe合金粉末、Ni-Cr-Mo-Si高耐磨合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al合金粉末、Ni-Cr-Fe-Al-B-Si合金粉末、Ni-Cr-Si合金粉末、Ni-Cr-W基耐磨耐蝕合金粉末等。
在鎳合金粉末中加入適量B、Si便形成了鎳基自熔性合金粉末。
所謂自熔性合金粉末亦稱低共熔合金,硬面合金,是在鎳、鈷、鐵基合金中加入能形低熔點(diǎn)共晶體的合金元素(主要是硼和硅)而形成的一系列粉末材料。
常用的鎳基自熔性合金粉末有Ni-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si合金粉末、Ni-Cr-B-Si-Mo、Ni-Cr-B-Si-Mo-Cu、高鉬鎳基自熔性合金粉末、高鉻鉬鎳基自熔性合金粉末、Ni-Cr-W-C基自熔性合金粉末、高銅自熔性合金粉末、碳化鎢彌散型鎳基自熔性合金粉末等。
各種元素在合金中的作用:
1、硼、硅元素的作用:顯著降低合金熔點(diǎn),擴(kuò)大固液相線溫度區(qū),形成低熔共晶體;脫氧還原作用和造渣功能;對(duì)涂層的硬化、強(qiáng)化作用;改善操作工藝性能。
2、銅元素的作用:提高對(duì)非氧化性酸的耐蝕性。
3、鉻元素的作用:固溶強(qiáng)化作用、鈍化作用;提高耐蝕性能和抗高溫氧化性能;富余的鉻容易與碳、硼形成碳化鉻、硼化鉻硬質(zhì)相從而提高合金硬度和耐磨性。
4、鉬元素的作用:原子半徑大,固溶后使晶格發(fā)生大的畸變,顯著強(qiáng)化合金基體,提高基體的高溫強(qiáng)度和紅硬性;可以切斷、降低涂層中的網(wǎng)狀組織;提高抗氣蝕、沖蝕能力。
A100鋼是由C、Cr、Mo強(qiáng)化的Fe-Co-Ni系合金,合金化元素高達(dá)30%,且該鋼采用真空熔煉加真空自耗重熔的雙真空熔煉工藝,材料制造成本較高。
目前起落架外筒及活塞桿等筒狀構(gòu)件,均采用傳統(tǒng)鍛造配合機(jī)加工的制造方法,而筒內(nèi)實(shí)心的構(gòu)件則在整體模鍛件的基礎(chǔ)上進(jìn)行深膛切削去除。
傳統(tǒng)的起落架制造方法存在制造難度高、周期長(zhǎng),材料利用率低等缺點(diǎn),無(wú)法滿足飛機(jī)型號(hào)快速試制的要求。
隨著增材制造技術(shù)的迅猛發(fā)展,以電弧+絲材的熔絲沉積成形為代表的增材制造技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用于航空構(gòu)件。
相比于傳統(tǒng)的減法式制造,電弧+絲材增材制造這種新興的加工制造方法能實(shí)現(xiàn)金屬件的高效、近凈成形,前期無(wú)需模具投入、可突破尺寸規(guī)格限制,制備小批量且復(fù)雜幾何形狀的構(gòu)件,具有材料利用率高、制備周期短、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。
目前國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)已著手開展采用電弧+絲材增材制造的方法制備A100鋼構(gòu)件的課題研究,但增材制造專用A100超高強(qiáng)鋼絲材目前處于市場(chǎng)空白,亟需開發(fā)一種增材制造專用A100超高強(qiáng)鋼絲。