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jg-8a鐵基合金粉末化學(xué)成分目錄
鎳基高溫合金當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r如何?
建議您查找相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)、學(xué)術(shù)期刊或聯(lián)系相關(guān)領(lǐng)域的專家以獲取更詳細(xì)和準(zhǔn)確的信息。在查找這些資源時(shí),請(qǐng)確保引用來(lái)源的可靠性和權(quán)威性。同時(shí),對(duì)于涉及工業(yè)或商業(yè)應(yīng)用的重要材料,了解其化學(xué)成分只是了解其性質(zhì)的一個(gè)方面,還需要考慮其物理、機(jī)械和工藝性能等方面的因素。
鐵基粉末冶金硬度一般為HB90。
鐵基粉末是通過(guò)調(diào)整18-8型或Cr13型不銹鋼的Ni、Cr含量,并添加B、Si元素而成的。
鐵基合金粉末的噴涂層硬度、致密性、結(jié)合強(qiáng)度等于鎳基合金粉末涂層大體相當(dāng),因此在不少場(chǎng)合下可代替鎳基合金粉末,但涂層的韌性低于鎳基合金粉末涂層。
鐵基合金粉末涂層具有良好的耐磨性。
(1)碳鋼和低合金粉末
這類材料是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械工程材料。
它強(qiáng)度好,耐磨,來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉,一般都用在常溫下工作的機(jī)械零部件,作滑動(dòng)表面的硬面涂層及磨損部位的尺寸修復(fù),但這類材料的熔點(diǎn)較高,噴涂時(shí)容易造成氧化和涂層多孔等。
(2)鐵-鉻-硅系合金粉末
此類合金噴涂可得到光亮、致密的涂層和良好的加工光潔度,涂層硬度可達(dá)90HRB,用于修復(fù)磨損了的青銅、不銹鋼零件,還可用于修補(bǔ)不銹鋼容器中的汽蝕,作為泵軸上的襯墊面、機(jī)械密封面或電機(jī)軸表面的涂層等。
(3)鐵-鉻-硼-硅系合金粉末
此系列合金耐磨性、耐壓性和韌性較好,易于加工,用于耐磨件和軸泵面、汽輪箱體密封面等部位。
由于含有硼、硅等元素,具有自熔性,可直接噴涂,也可進(jìn)行重熔處理,可以用于激光熔覆。
高溫合金主要牌號(hào):
固溶強(qiáng)化型鐵基合金:
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
時(shí)效硬化性鐵基合金:
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶強(qiáng)化型鎳基合金:
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
時(shí)效硬化型鎳基合金:
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
國(guó)外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
760℃800MPa級(jí)高溫材料鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。
其主要特點(diǎn)是:
1.具有更寬的成分范圍由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設(shè)計(jì)可以集中kao慮優(yōu)化其使用性能。
如對(duì)于鎳基高溫合金,可通過(guò)調(diào)整成分使γ’含量達(dá)60%或更高,從而在高達(dá)合金熔點(diǎn)85%的溫度下,合金仍能保持優(yōu)良性能。
2.具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域由于鑄造方法具有的特殊優(yōu)點(diǎn),可根據(jù)零件的使用需要,設(shè)計(jì)、制造出近終形或無(wú)余量的具有任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。
根據(jù)鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內(nèi)具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強(qiáng)度和塑性均不下降。
如在航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強(qiáng)度為1000MPa、屈服強(qiáng)度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應(yīng)力下的持久壽命為200小時(shí)。
已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器機(jī)匣及航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。
第二類:在650~950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學(xué)性能及抗熱腐蝕性能。
例如K419合金,950℃時(shí),拉伸強(qiáng)度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時(shí)的持久強(qiáng)度極限大于230MPa。
這類合金適于用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪。
第三類:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的綜合性能和抗yang化、抗熱腐蝕性能。
例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應(yīng)力下持久壽命大于100小時(shí)。
這是國(guó)內(nèi)使用溫度最高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的一級(jí)渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術(shù)的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。
細(xì)晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應(yīng)用范圍不斷提高。
鐵合金粉 作為結(jié)構(gòu)材料粉分為低合金鋼粉和高合金鋼粉。
低合金鋼粉一般分別含1%~2%的銅、鎳、鉬、鉻和錳等少量合金元素,有水霧化預(yù)合金粉和還原擴(kuò)散部分合金化粉兩種類型。
通用的品種有瑞典的Distaloy 合金 (Fe—0.01C—1.5Cu—1.8Ni—0.5Mo)及Astaloy 合金(Fe—0.05C—1.9Ni—0.5Mo—0.25Mn—0.1Cr)和日本的KIP 合金(Fe—0.02C—0.1si—0.6Cu—1.5Ni—0.3Mo)等系列粉末。
這種低合金鋼粉的壓縮性好、化學(xué)成分均勻,適合于制造中、高強(qiáng)度粉末冶金零件。
高合金鋼粉主要有各種不銹鋼粉和高速鋼粉。
不銹鋼粉多為Fe—18Cr—8Ni奧氏體型,用于制造粉末冶金多孔過(guò)濾器和耐蝕零件;或?qū)⒎勰┭b入包套,經(jīng)熱擠壓、軋制生產(chǎn)管材、棒材和板材。
高速鋼粉除Fe—1.0C—6W—5Mo—4Cr—2V(美國(guó)M2)和Fe—1.5C—12W—4Cr—5V—5Co(美國(guó)T15)等一般鑄鍛高速鋼成分外,還有含碳、釩、鈷分別高達(dá)2.3%、6.5%、10%的粉末高速鋼專有品種。
氣霧化高速鋼粉氧含量低(<100×10),顆粒為球形,可將粉裝入包套,經(jīng)熱等靜壓成材。
水霧化高速鋼粉,氧含量較高(>600×10),顆粒為不規(guī)則形狀,經(jīng)壓制、燒結(jié)制造粉末冶金零件。
鐵合金粉還能作為功能材料,例如鐵磁性Fe—9.6Si—5.4Al合金粉和Fe—23Co—9Ni合金粉;永磁性粉有用作燒結(jié)磁體的Fe—7Al—14Ni—37Co—3Cu—8Ti合金粉。
20世紀(jì)80年代又新興一種鐵基稀土永磁合金粉,其典型的化學(xué)成分有Nd15Fe77B8和Nd13Fe82B5(均為原子百分?jǐn)?shù))。
前者由定向結(jié)晶鑄錠機(jī)械破碎制取,用于生產(chǎn)各向異性燒結(jié)磁體,最大磁能積可達(dá)400kJ/m,后者由快淬薄帶研磨制取,用樹(shù)脂或橡膠制造粘結(jié)磁體。
鐵合金粉還可作為熱噴涂(焊)硬面材料,例如Fe—2B—3Si合金粉,其熔點(diǎn)低(1000~1100℃),硬度高(HRC 45~50),可用來(lái)提高工件表面的耐磨性或修復(fù)磨損件的尺寸。
銅合金粉 有黃銅(Cu—Zn),青銅(Cu—Sn,Zn,Pb,P)和白銅(Cu—18Ni—1.7Zn—2Pb)等系列粉,其中尤以鉛或錫青銅品種最多。
銅合金粉幾乎全部可由霧化制粉法制成球形或不規(guī)則形狀的顆粒。
它們具有良好的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、耐磨性和色澤,可廣泛用于制造機(jī)械零件、多孔過(guò)濾器、含油軸承、裝飾品和熱噴涂(焊)硬面材料。
高鉛青銅Cu—38Pb粉、Cu—24Pb—4Sn粉,可制造雙金屬軸瓦。
這是一種多用于汽車上的復(fù)合減摩材料。
鎳合金粉 在制造高溫合金材料、磁性材料和熱噴涂層上得到廣泛應(yīng)用。
高溫合金粉有含鉻、鈷、錳、鈦、鋁、鈮、鋯和硼等合金元素的時(shí)效強(qiáng)化型霧化預(yù)合金粉和含鉻、鋁、鈦、三氧化二釔為主的彌散強(qiáng)化型機(jī)械合金化粉。
前者例如美國(guó)的René95(Ni—0.1C—14Cr—8Co—3.5Mn—3.6W—2.5Ti—3.5Al—0.1B—3.5Nb—0.05Zr),用于制造高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤;后者例如美國(guó)的Incoloy MA956(Ni一20Cr-4.5Al—0.5Ti—0.7Y203),用于制造燃?xì)鉁u輪機(jī)外殼和火焰筒。
鎳合金粉中還有一類Ni—Cr—B—Si熱噴涂(焊)合金粉,含有分別高達(dá)2%~4%的硼和硅,其熔點(diǎn)低(1000~1100℃),能在乙炔焰或等離子焰噴涂過(guò)程中自行造渣,是一種自熔性好的合金粉,多用于耐磨、耐蝕件的表面強(qiáng)化涂層。
鎳合金(Ni_17Fe—2Mo),亦稱坡莫合金(美國(guó)),是一種高導(dǎo)磁率的鐵磁性功能材料,通常由霧化制粉法制成粉,其顆粒表面經(jīng)絕緣涂層后適于制造感應(yīng)線圈的磁芯。
鈷合金粉 有鈷鉻鎢系列的Co—32Cr—1.4C—6W和Co—0.5C—25.5Cr—7.5W—10.5Ni—2Fe。
前者為熱噴焊粉,用于等離子噴焊處于高溫高壓下工作的零部件表面,以提高其高溫耐磨耐蝕性;后者用于制造高溫合金。
此外還有Co—26Cr—5Mo粉,用于制造醫(yī)用人工骨關(guān)節(jié)。
鈷合金粉在功能材料中占有重要地位。
稀土鈷合金粉可借助粉末粘結(jié)或液相燒結(jié)方法制造永磁體。
SmCo5和Sm2Co17,燒結(jié)永磁體的最大磁能積分別可達(dá)208、256kJ/m。
鋁合金粉 由霧化制粉法或機(jī)械合金化法制取,并以熱等靜壓、熱擠壓、熱鍛加工成全致密輕金屬合金材料。
鋁合金粉大體上分3個(gè)類型。
常溫高強(qiáng)度型品種有Al—6.5Zn—2.5Mg—1.5Cu—0.5Co—0.3O和Al—7.5Zn—2.5Mg—2Cu—0.2Zr—0.2Cr耐蝕合金粉以及機(jī)械合金化的A1—4Mg—C—O彌散強(qiáng)化鋁合金粉。
高溫高強(qiáng)度型(工作溫度170~300℃)品種有Al—8Fe—4Ce和Al—8Fe—2Mo粉。
高比強(qiáng)度、比剛性型品種有Al—2Li粉。
這種鋁鋰合金可減少密度6%~9%,而比剛性模量卻可提高19%~30%。
用鋁合金粉可生產(chǎn)高性能輕金屬合金材料,供航天、航空和汽車工業(yè)上制造異型結(jié)構(gòu)件和零部件。
鈦合金粉 由旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉法或惰性氣體霧化法制取,其化學(xué)成分有Ti—6A1—4V和Ti—6Al—6V—2Sn。
這些鈦合金粉用熱等靜壓技術(shù)可一次成形為具有理論密度的近終形異型構(gòu)件和盤件。
這些產(chǎn)品已在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)和直升飛機(jī)上得到應(yīng)用。
鈦合金粉還可制造醫(yī)用鑲嵌骨骼。
貴金屬合金粉 主要是銀合金粉,多由鑄塊機(jī)械粉碎或霧化法制取。
品種有牙齒材料.Ag—5Cu—26Sn—Zn粉;電觸頭材料Ag—50W、Ag—Mo粉和Ag—15Ni粉;以及用為釬焊料的.Ag—15Cu—20Zn—20Cd粉等。
錫金屬合金粉 一種略帶藍(lán)色的白色光澤的低熔點(diǎn)金屬元素,在化合物內(nèi)是二價(jià)或四價(jià),不會(huì)被空氣氧化,主要以二氧化物(錫石)和各種硫化物(例如硫錫石)的形式存在。
元素符號(hào)Sn。
錫是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。
早在遠(yuǎn)古時(shí)代,人們便發(fā)現(xiàn)并使用錫了。
在我國(guó)的一些古墓中,便常發(fā)掘到一些錫壺、錫燭臺(tái)之類錫器。
據(jù)考證,我國(guó)周朝時(shí),錫器的使用已十分普遍了。
在埃及的古墓中,也發(fā)現(xiàn)有錫制的日常用品。