合金化學成分

合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金，加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度，並且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合制造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件，如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和緊固件等。該合金可以生產各種形狀變形產品，如：盤件、鍛件、板、棒、絲和環形件等。

1、 概述　　1 、品種規格與狀態 可以供應各種規格的棒材、板材、絲材、盤件和環件。棒材、圓餅和環坯不經熱處理；熱軋板和冷軋板固溶+酸洗；冷拉棒材固溶+酸洗狀態；冷鐓絲可於固溶+酸洗盤狀、或固溶+酸洗直條狀、或固溶直條關磨光和冷拉等幾種狀態；冷拉焊絲於冷拉狀態、或固溶+酸洗、或半硬態。

　　1、溶煉與鑄造工藝 合金可采用非真空感應+電渣，電弧爐+電渣和電弧爐+真空電弧以及真空感應+真空電弧等工藝溶煉。

　　1、應用概況與特殊要求 在航空上主要用於在650℃以下工作的發動機壓氣機盤、渦輪盤、承力環、機匣、軸類、緊固件、和板材焊接承力件等。在國內該合金已在航空上獲得較為廣泛的應用。^[

高溫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。按制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、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。高溫合金主要用於制造航空、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，還用於制造航天飛行器、火箭發動機、核反應堆、石油化工設備以及煤的轉化等能源轉換裝置。

發展歷程

　　發展過程從20世紀30年代後期起，英、德、美等國就開始研究高溫合金。第二次世界大戰期間，為瞭滿足新型航空發動機的需要，高溫合金的研究和使用進入瞭蓬勃發展時期。40年代初，英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦，形成γ‘相（gamma prime）以進行強化，研制成第一種具有較高的高溫強度的鎳基合金。同一時期，美國為瞭適應活塞式航空發動機用渦輪增壓器發展的需要，開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。

　　此外，美國還研制出Inconel鎳基合金，用以制作噴氣發動機的燃燒室。以後，冶金學傢為進一步提高合金的高溫強度，在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素，增加鋁、鈦含量，研制出一系列牌號的合金，如英國的“Nimonic”，美國的“Mar-M”和“IN”等；在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素，發展出多種高溫合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由於鈷資源缺乏，鈷基高溫合金發展受到限制。

　　40年代，鐵基高溫合金也得到瞭發展，50年代出現A-286和Incoloy901等牌號，但因高溫穩定性較差，從60年代以來發展較慢。蘇聯於1950年前後開始生產“ЭИ”牌號的鎳基高溫合金，後來生產“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。中國從1956年開始試制高溫合金，逐漸形成“GH”系列的變形高溫合金和“K”系列的鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產工藝制造出定向結晶葉片和粉末冶金渦輪盤，研制出單晶葉片等高溫合金部件，以適應航空發動機渦輪進口溫度不斷提高的需要。  

固溶強化

　　加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變，加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素（如鈷）和加入能減緩基體元素擴散速率的元素（鎢、鉬等），以強化基體。

沉淀強化

　　通過時效處理，從過飽和固溶體中析出第二相（γ’、γ"、碳化物等），以強化合金。γ‘相與基體相同，均為麵心立方結構，點陣常數與基體相近，並與晶體共格，因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出，阻礙位錯運動，而產生顯著的強化作用。γ’相是A3B型金屬間化合物，A代表鎳、鈷，B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢，而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強化效應可通過以下途徑得到加強：

　　①增加γ‘相的數量；

　　②使γ’相與基體有適宜的錯配度，以獲得共格畸變的強化效應；

　　③加入鈮、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能，以提高其抵抗位錯切割的能力；

　　④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強度。γ"相為體心四方結構，其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變，使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃，強化效應便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相，而用碳化物強化。

晶界強化

　　在高溫下，合金的晶界是薄弱環節，加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強度。這是因為稀土元素能凈化晶界，硼、鋯原子能填充晶界空位，降低蠕變過程中晶界擴散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促進晶界第二相球化。另外，鑄造合金中加適量的鉿，也能改善晶界的強度和塑性。還可通過熱處理在晶界形成鏈狀分佈的碳化物或造成彎曲晶界，提高塑性和強度。

氧化物彌散強化

　　通過粉末冶金方法，在合金中加入高溫下仍保持穩定的細小氧化物，呈彌散分佈狀

態，從而獲得顯著的強化效應。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過阻礙位錯運動和穩定位錯亞結構等因素而使合金得到強化的。

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