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镍基高温合金成分和性能

发布网友 发布时间:1天前

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热心网友 时间:6小时前

镍基高温合金在高温合金领域中占据显著地位,其优异性能主要源于其独特的合金元素组成和强化机制。首先,镍基合金能够容纳多种合金元素,且能保持稳定的组织结构,这是其广泛应用的基础。其次,镍基合金中形成的γ'[Ni3(Al,Ti)]共格有序金属间化合物起到了关键的强化作用,使其在高温下具有超越铁基和钴基合金的强度。含铬镍基合金的抗氧化和抗燃气腐蚀性能尤为突出,铬的这一特性对耐腐蚀至关重要。

镍基合金的成分丰富,包括Cr等主要起抗氧化和腐蚀防护作用的元素,以及像钨、钼、钴、铬和钒等固溶强化元素,它们通过溶解在基体中提升合金的强度。此外,还有铝、钛、铌和钽等沉淀强化元素,以及硼、锆、镁和稀土元素等晶界强化元素,各自发挥着强化合金微观结构的作用。

根据强化方式,镍基高温合金可分为两类:固溶强化型和沉淀强化型。固溶强化型合金具有良好的高温强度、抗氧化性,以及抗热和冷热疲劳性能,适用于制作承受较低应力的部件,如燃气轮机的燃烧室,其工作温度相对较高。

而沉淀强化型合金则综合了固溶、沉淀和晶界强化,因此在高温蠕变强度、抗疲劳性能以及抗氧化和抗热腐蚀性能上更胜一筹,特别适合制造在高压高温环境下承受较高应力的部件,如燃气轮机的涡轮叶片和涡轮盘,这些部件在极端条件下仍能保持稳定性能。
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