航空航天主要使用的高溫合金材料有哪些

2022-01-06 18:11:21 字數 5078 閱讀 7421

1樓:上海英能合金

高溫合金主要牌號:

固溶強化型鐵基合金:

gh1015、gh1035、gh1040、gh1131、gh1140

時效硬化性鐵基合金:

gh2018、gh2036、gh2038、gh2130、gh2132、gh2135、gh2136、gh2302、gh2696

固溶強化型鎳基合金:

gh3030、gh3039、gh3044、gh3028、gh3128、gh3536、gh605,gh600

時效硬化型鎳基合金:

gh4033、gh4037、gh4043、gh4049、gh4133、gh4133b、gh4169、gh4145、gh4090

國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 hastelloy系列

成分和效能

鎳基合金是高溫合金中應用最廣、高溫強度最高的一類合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 a3b型金屬間化合物γ'[ni3(al,ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素,其中cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強化作用。

根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉澱強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

2樓:

利用國內資源,開發我國航空材料新中國建國初期,冶煉高溫合金的鎳、鉻奇缺,又受到國際嚴密封鎖。所以2023年中國科學院金屬研究所高溫合金組工作一開始,便提出我國應開展以鐵基代鎳基高溫合金及稀土金屬在高溫合金中的作用兩個研究課題,並分析了當時鎳基高溫合金用量最大的是эи437б(gh33),於是與撫順鋼廠合作設計出808合金(gh135),並軋成棒材,模鍛出渦輪葉片,但在試車過程中發生了共振而告失敗。隨後,北京鋼研院和上海鋼研所分別開發出可代эи617作為渦輪葉片的紅星13(gh130)及jf43(gh302),雖然都通過了長期試車,但沒有真正代替эи617作為葉片用於發動機,卻廣泛用做增壓器等部件材料。

由於20世紀60年代初我國最常用的эи481(gh36)渦輪盤經常出現故障,困惑著從事高溫合金研究的科技人員,於是用於葉片失敗的808合金又轉向渦輪盤;在北京鋼鐵學院主持下又開發出美國常用的兩個渦輪盤牌號a286(gh132)及v57(gh136),為了解決引進斯貝發動機的需求,又組織全國力量試製了incoloy901(gh109)。根據《中國高溫合金40年》的統計,我國開發了30多種鐵基高溫合金,其中18種為獨創。gh135(808)作為棒、盤材料起到開路先鋒作用,而gh140(gr2)作為板材在我國開發的所有鐵基高溫合金中最富成效。

gh140(gr2)是航空材料研究所於2023年開始研究的我國第一個板材鐵基高溫合金。它是以эи703合金為基礎,利用我國富有的鎢、鉬、鋁、鈦元素對合金進行綜合強化,經過多項試驗研究,突破冶煉和變形兩個難關,確定了合金的基礎成分後,與撫順鋼廠、鞍山鋼鐵公司、瀋陽發動機廠合作,進行半工業性擴大試驗,製成渦噴6發動機火焰筒,經二次長期試車考驗。2023年在撫順鋼廠進行工業性擴大試驗,克服了「重皮」和晶粒度偏大的問題。

2023年生產定型,並逐步擴大在10多種發動機和飛機上使用,材料品種有薄板、中板、棒材、熱軋管、冷拔管、絲材、環形件、鍛件等。目前幾乎所有特鋼廠都能生產這種合金,成為我國航空工業使用最廣,生產量最大的高溫合金牌號之一。截止到2023年,各鋼廠累計生產7000餘噸,節鎳3000多噸。

3樓:上海利佳特殊鋼

中國高溫合金材料牌號:

時效硬化型鎳基合金:

gh4033、gh4037、gh4043、gh4049、gh4133、gh4133b、gh4169、gh4145、gh4090。

固溶強化型鐵基合金:

gh1015、gh1035、gh1040、gh1131、gh1140

時效硬化性鐵基合金:

gh2018、gh2036、gh2038、gh2130、gh2132、gh2135、gh2136、gh2302、gh2696

固溶強化型鎳基合金:

gh3030、gh3039、gh3044、gh3028、gh3128、gh3536、gh605,gh600

上海利佳特殊鋼****長期**:圓鋼,板材,帶材,絲材,無縫管,鍛件,鍛環,焊管、法蘭,光圓,薄板等。

鎳金高溫合金在航空中主要用在哪些方面?

高溫合金材料一般都有哪些,有什麼特點

4樓:上海駿廷有色金屬公司

高溫合金主要牌號:

固溶強化型鐵基合金:

gh1015、gh1035、gh1040、gh1131、gh1140

時效硬化性鐵基合金:

gh2018、gh2036、gh2038、gh2130、gh2132、gh2135、gh2136、gh2302、gh2696

固溶強化型鎳基合金:

gh3030、gh3039、gh3044、gh3028、gh3128、gh3536、gh605,gh600

時效硬化型鎳基合金:

gh4033、gh4037、gh4043、gh4049、gh4133、gh4133b、gh4169、gh4145、gh4090

國外的高溫合金叫包含inconel系列 incoloy系列 hastelloy系列

製造工藝/高溫合金

不含或少含鋁、鈦的高溫合金,一般採用電弧爐或非真空感應爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中熔鍊時,元素燒損不易控制,氣體和夾雜物進入較多,所以應採用真空冶煉。為了進一步降低夾雜物的含量,改善夾雜物的分佈狀態和鑄錠的結晶組織,可採用冶煉和二次重熔相結合的雙聯工藝。

冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐;重熔的主要手段有真空自耗爐和電渣爐。

固溶強化型合金和含鋁、鈦低(鋁和鈦的總量約小於4.5%)的合金錠可採用鍛造開坯;含鋁、鈦高的合金一般要採用擠壓或軋製開坯,然後熱軋成材,有些產品需進一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機或快鍛液壓機鍛造。

合金化程度較高、不易變形的合金,目前廣泛採用精密鑄造成型,例如鑄造渦輪葉片和導向葉片。為了減少或消除鑄造合金中垂直於應力軸的晶界和減少或消除疏鬆,近年來又發展出定向結晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個結晶方向生長,以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。

實現定向結晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立並保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。此外,為了消除全部晶界,還需研究單晶葉片的製造工藝。

粉末冶金工藝,主要用以生產沉澱強化型和氧化物彌散強化型高溫合金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可塑性甚至超塑性

綜合處理高溫合金的效能同合金的組織有密切關係,而組織是受金屬熱處理控制的。高溫合金一般需經過熱處理。沉澱強化型合金通常經過固溶處理和時效處理。

固溶強化型合金只經過固溶處理。有些合金在時效處理前還要經過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體,以

便在時效處理時使γ、碳化物(鈷基合金)等強化相均勻析出,其次是為了獲得適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和永續性能。

固溶處理溫度一般為1040~1220℃。目前廣泛應用的合金,在時效處理前多經過1050~1100℃中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界狀態,與此同時有的合金還析出一些顆粒較大的γ相與時效處理時析出的細小γ相形成合理搭配。

時效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)以提高高溫強度,時效處理溫度一般為700~1000℃。

5樓:午虎超合金集團

· 變形高溫合金,用gh後面跟4位阿拉伯數字表示。第一位是1,表示鐵基固溶強化高溫合金。第一位是2,表示鐵基時效強化高溫合金。

第一位是3,表示鎳基固溶強化高溫合金。第一位是4,表示鎳基時效強化高溫合金。變形高溫合金如果用作焊絲,在gh前新增h表示。

· 鑄造高溫合金,用k後面跟3位阿拉伯數字表示。第一位是2,表示鐵基時效強化高溫合金。第一位是4,表示鎳基時效強化高溫合金。

高溫合金在600-1200℃高溫下能承受一定應力並具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金。按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按製備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。

按強化方式有固溶強化型、沉澱強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用於製造航空、艦艇和工業用燃氣輪機的渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件,還用於製造航天飛行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工裝置以及煤的轉化等能源轉換裝置。

高溫合金的牌號

高溫合金牌號,採用規定的符號和阿拉伯數字表示。

變形高溫合金牌號,採用.「gh」字母組合作字首(「g」、「h」分別為「高」、「合」漢語拼音的首位字母),後接四位阿拉伯數字。「gh」符號後第一位數字表示分類號,即:

1——表示固溶強化型鐵基合金;

2——表示時效硬化型鐵基合金;

3——表示固溶強化型鎳基合金;

4——表示時效硬化型鎳基合金;

5——表示固溶強化型鈷基合金;

6——表示時效硬化型鈷基合金。

「gh」符號後第

二、三、四位數字表示合金的編號。

鑄造高溫合金牌號,採用符號「k」作字首,後接三位阿拉伯數字。「k」符號後第一位數字表示分類號,即:

2——表示時效硬化型鐵基合金;

4——表示時效硬化型鎳基合金;

6——表示時效硬化型鈷基合金。

「k」符號後第

二、三位數字表示合金的編號。

焊接用高溫合金絲牌號,在變形高溫合金牌號字首符號「gh」之前加「h」符號(「h」為「焊」字漢語拼音首位字母),即採用「hgh」作字首,後接四位阿拉伯數字。四位阿拉伯數字表示含意與變形高溫合金相同。例如:

gh1131:表示固溶強化型鐵基變形高溫合金;

gh2132:表示時效硬化型鐵基變形高溫合金;

gh3044:表示固溶強化型鎳基變形高溫合金;

gh4169:表示時效硬化型鎳基變形高溫合金;

k211:表示時效硬化型鐵基鑄造高溫合金;

k403:表示時效硬化型鎳基鑄造高溫合金;

k640:表示時效硬化型鈷基鑄造高溫合金;

hgh1140:表示固溶強化型鐵基焊接高溫合金絲;

hgh4145:表示時效硬化型鎳基焊接高溫合金絲。

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