Сплавы на основе никеля представляют собой сплавы, которые имеют сочетание высокой прочности и определенной стойкости к окислению и коррозии при высоких температурах от 650 до 1000 ° C.

По основным основным свойствам он подразделяется на жаропрочный сплав на основе никеля, коррозионно-стойкий сплав на основе никеля, износостойкий сплав на основе никеля, прецизионный сплав на основе никеля и сплав с памятью формы на основе никеля.

Суперсплавы подразделяются на суперсплавы на основе железа, суперсплавы на основе никеля и суперсплавы на основе кобальта в зависимости от матрицы. Среди них суперсплавы на основе никеля называют сплавами на основе никеля.

Типичные материалы для сплавов на основе никеля:

1, сплав Incoloy, такой как Incoloy800, основным компонентом является; 32Ni-21Cr-Ti, Al; жаропрочный сплав;

2, Inconel сплава, такие как Inconel600, основным компонентом является; 73Ni-15Cr-Ti, Al; жаропрочный сплав;

3, сплав Хастеллой, то есть Хастеллой, такой как Хастеллой С-276, основным компонентом которого является; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; является коррозионно-стойким сплавом;

4, монель-сплав, то есть монель, такой как монель 400, основным компонентом которого является; 65Ni-34Cu; является коррозионно-стойким сплавом;

Основной легирующий элемент

Основными легирующими элементами являются хром, вольфрам, молибден, кобальт, алюминий, титан, бор, цирконий и тому подобное. Среди них Cr, Ai и тому подобное в основном играют антиоксидантную роль, а другие элементы обладают упрочнением в твердом растворе, упрочнением осадков и укреплением границ зерен.

Он имеет высокую прочность и определенную антиокислительную способность при 650 ~ 1000 ° C. Он широко используется в производстве лопаток авиационных двигателей и ракетных двигателей, ядерных реакторов и оборудования для преобразования энергии благодаря своей высокой жаропрочности и стойкости к окислению. Высокотемпературные детали.

История развития

Суперсплавы на основе никеля (далее именуемые сплавы на основе никеля) были разработаны в конце 1930-х годов. В 1941 году Великобритания впервые выпустила сплав на основе Ni Nimonic 75 (Ni-20Cr-0,4Ti); для увеличения прочности на ползучесть и добавления алюминия был разработан Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al). В середине 40-х годов Советский Союз разработал сплавы на основе никеля, а в конце 1940-х годов в Китае в середине 1940-х годов. Разработка сплавов на основе никеля включает в себя два аспекта: улучшение состава сплавов и инновации в производственных процессах. В начале 1950-х годов развитие технологии вакуумной плавки создало условия для рафинирования сплавов на основе никеля, содержащих высокое содержание алюминия и титана. Исходные сплавы на основе никеля в основном представляют собой деформированные сплавы. В конце 1950-х годов из-за повышения рабочей температуры лопаток турбины сплав должен был иметь более высокую жаропрочность. Однако прочность сплава была высокой, и было трудно деформироваться или даже деформироваться. Поэтому, серия хороших отливок была разработана с использованием процесса точного литья. Высокотемпературный литейный сплав. В середине 1960-х годов были разработаны более ориентированные кристаллические и монокристаллические суперсплавы и суперсплавы порошковой металлургии. Чтобы удовлетворить потребности кораблей и промышленных газовых турбин, с 1960-х годов был разработан ряд сплавов на основе высокого содержания хрома и никеля с хорошей термостойкостью и стабильной структурой. За 40 лет, с начала 1940-х до конца 1970-х годов, рабочая температура сплавов на основе никеля увеличилась с 700 ° С до 1100 ° С, в среднем примерно на 10 ° С в год.

Композиция и исполнение

Суперсплавы на основе никеля являются наиболее широко используемыми. Основная причина заключается в том, что в сплаве на основе никеля может быть растворено больше легирующих элементов и может быть сохранена хорошая структурная стабильность. Во-вторых, может быть сформировано когерентно упорядоченное интерметаллическое соединение A3B γ [Ni3 (Al, Ti)]. В качестве упрочняющей фазы сплав эффективно упрочняется для получения более высокой жаропрочности, чем суперсплавы на основе железа и суперсплавы на основе кобальта; в-третьих, хромсодержащие сплавы на основе никеля имеют лучшую стойкость и стойкость к окислению, чем жаропрочные сплавы на основе железа. Газокоррозионная способность. Сплавы на основе никеля содержат более десяти элементов, из которых Cr в основном действует как антиоксидант и антикоррозия, а другие элементы в основном играют усиливающую роль. По режиму их упрочнения их можно разделить на упрочняющие элементы в твердом растворе, такие как вольфрам, молибден, кобальт, хром и ванадий; элементы, усиливающие осаждение, такие как алюминий, титан, ниобий и тантал; зернограничные элементы, такие как бор и цирконий. Магний и редкоземельные элементы.

Суперсплавы на основе никеля имеют упрочняющие сплавы и твердосплавные сплавы.

Производственный процесс

С точки зрения плавки: чтобы получить более чистую жидкую сталь, уменьшите содержание газа и содержание вредных элементов; в то же время из-за наличия в некоторых сплавах легко окисляемых элементов, таких как Al, Ti и т. д.,