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镍基超级合金的性能

日期: 2021-03-03
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  蠕变断裂强度可以很好地表明,每种合金系列的蠕变断裂寿命/γ-初生分数图都不同,但每个系列在附近都可能有最大值或超过75%(体积)。这意味着蠕变断裂寿命部分取决于固溶体的硬化,而部分取决于γ-prime沉淀的硬化。当γ′中的CrWTa取代时,将达到最大的固溶硬化。另外,为了获得最大的沉淀硬化,将获得伽马素数级分。在某些Ni基高温合金中,实际合金在1000ºC时的γ-初生分数可能小于设计值。

 

 拉伸性能观察到在各种条件下进行了时效处理的样品溶液在900ºC下的拉伸性能。显然,这些变化可以用伽马素数分数的线性函数很好地近似。从其他系列合金获得的结果表明,线性保持在50%至80%(体积)的γ-prime分数范围内,这与蠕变断裂强度的情况不同。溶液温度的影响也是线性的。较高的固溶温度给出较高的屈服强度。固溶温度越低,拉伸伸长率越大,但是这种趋势在一定温度以下不再起作用。低于1080ºC的固溶处理对拉伸伸长率没有任何有利影响。对于固溶硬化和沉淀硬化的效果,显然W是固溶硬化最有效的方法,而Ta(一种γ-底漆形成剂)比W作为固溶硬化元素的效果差。

 

  耐热腐蚀

  通过坩埚测试评估了耐热腐蚀性能,将盐混合物(Na2SO4-25NaCl)中的一块合金(直径6-8毫米,高3-5毫米)在900ºC的空气中保持20小时。去除所有水垢后,通过金属损失定量确定电阻。从形态上讲,热腐蚀可分为三种类型。 I型:由Cr硫化物,Ni硫化物和多孔氧化物组成的腐蚀层,II型:薄而紧密的Cr2O3腐蚀层,基体中有少量硫化物或根本没有硫化物,III型:由三层氧化物Cr2O3组成的腐蚀层, TiO2Al2O3从外到内,少量富铬硫化物分散在基体中。对42种产生I型腐蚀的合金进行了回归分析。结果表明,Hf掺杂且高CrTi含量的合金(在γ-初生沉淀硬化合金中是最优选的),而WTaMo的添加是增加高温强度必不可少的元素。对热腐蚀极为有害。


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