您好!欢迎访问【上海炫纵实业有限公司】官方网站! 诚信为本 服务至上 精进卓越 亲和共生
全国诚信镍基合金供应商诚信为本 服务至上 精进卓越 亲和共生
全国咨询热线: 021-57620528
热门关键词:   钴基合金     奥氏体不锈钢     易切削钢     工具钢   齿轮钢  
联系我们

【 微信扫码咨询 】

180-1633-9698

180-1633-9698

您的位置: 首页 > 新闻中心 > 行业新闻

镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例

厂家:上海炫纵实业 浏览量:发布时间:2021-10-29 13:52:02

信息摘要:

镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例一.碳.硼,等晶界强化元素,从“完全清除”到“限使用”这些元素降低了合金的初始熔点。因为单晶合金没有晶界,又要求有较宽的热处理窗,所以最初开发的PWA1484.CMSX-2等商用单晶合金都是“完全除去”的。但是,近几年逐渐发现,这些元素对单晶合金仍然有好处。K.

镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例

一.碳.硼,等晶界强化元素,从“完全清除”到“限使用”

这些元素降低了合金的初始熔点。因为单晶合金没有晶界,又要求有较宽的热处理窗,所以最初开发的PWA1484.CMSX-2等商用单晶合金都是“完全除去”的。但是,近几年逐渐发现,这些元素对单晶合金仍然有好处。K.Harrs研究CMSX-2合金时发现,添加微量(约为0.1%)的铪可显著改善涂层与基体的相容性和结合能力,从而提高镀层寿命和抗氧化/腐蚀性能,从而开发出第一个含晶粒的单晶合金CMSX-3。北京航空材料研究所还发现,添加微量铪还有利于提高单晶合金的加工性能和机械性能。在此基础上,再将碳、硼引入单晶合金,但含量不高。Wllkllsick研究中,ReneN5合金与W.S.Walston研究的ReneN6合金添加了0.02%~0.07%的碳元素和0.003%~0.01%的硼。据报道,加碳不仅可以净化合金(除氧),还可以提高合金的耐蚀性能;还可以用来加强单晶合金中不可避免的低角晶界。此外,微量的铪,硼、碳的加入,使初始熔点降低,但实验表明,对含铪0.1%的CMSX-3的初熔温度较未加铪的CMSX-2低2~3℃。

二.难熔元素(钽.铼.钨.钼)的加入总量增加。

对于CMSX系列单晶合金,第一代晶体管为wt=14.6%,第二代为wt=16.4%.第三代晶体管最高为wt=20.7%。在这些实验中,钽会增加γ/γ'错配度,增强γ'相位,并改善高温稳定性。此外,钽对合金钢的环保性能.涂覆性能.铸造性能和组织稳定性均有提高。埃里克森研究认为钽不能进入TCP相,而γ'相中的溶人量又有限,因此增加了钽进入y基体的量,就会使钽进入y基体的数量增加,增强效果更佳。难熔元素铼在单晶合金蠕变强度中起着重要作用,其中铼的含量高达3%,为第二、第三代单晶合金的主要成分。如图1-4所示,无论是对单晶合金还是提高定向合金耐高温能力,都能在一定程度上改善铼的添加量,从而开发出一批性能水平与第一代单晶合金相媲美的第二代定向合金。结果表明,铼主要进入基体中,形成大小为1nm的短程有序的亚原子团,可以有效地阻滞位错运动,降低合金元素扩散率,阻止γ相粗化,提高γ/y'错配。此外,大约20%的铼进入γ'相,从而直接强化γ相。此外,铼的加入有利于降低单晶铸件的晶粒缺陷和表面再结晶,同时也提高了合金的环境性能。然而,W.S.Walston等人在研究第三代单晶合金ReneN6时发现,铼作为TCP相的元素,不利于TCP相的稳定。熔融金属中的铼是扩散最慢的元素之一,如添加铼量过多,则会导致合金在高温时产生一种P相和γ相(称为SRZ区)针状不稳定组织。

镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例

镍基单晶高温合金

三、铬的含量减少。

三代单晶合金中铬含量下降到5%以下,特别是CMSX-10W合金中铬含量仅为3%左右。铬属抗环境腐蚀元素,一般认为,合金在5%以下时,其抗氧化性和耐蚀性会下降到不可接受的程度。然而CMSX-10的热腐蚀试验表明,尽管其仅含有2.6%的铬,但其抗腐蚀性能仍然相当于CM247LC合金(含铬8%),并已被广泛用于燃气轮机叶片中,CMSX-10合金(含铬6.5%),而且比含铬量9%的DSMAR-M002合金要好。据说,这是由于合金中钽、铼含量较高(Ta+Re=15%)所起的良好效果。当铬量减少时,可以允许其它合金化元素的加入,并且仍然保持组织稳定,这无疑是改善合金性能的最好方法。

四、稀土元素与钌应用。

二代、三代单晶合金中,含有大量钇、镧、铈等稀土元素的合金。研究表明:添加钇(>200×10-6)可显著提高单晶合金的抗氧化性,并有利于提高材料的疲劳性能。在俄罗斯,KC36合金中没有钽,仅含铼2%,但其持久强度仍达到第二代单晶合金水平,其中一个原因就是添加了稀土。还应注意到,在开发第二通三代单晶合金时,尝试了一种非常特殊的钌元素,钌具有明显的反向分布效应,可以取代γ'相中的铝和钛,从而将其转移到基体中,并且可以提高钨-铬铼在γ'相中的溶解,从而减少TCP相的形成。

以上就是镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例的内容介绍,希望对您有所帮助,更多关于镍基合金知识,敬请关注炫纵实业.

镍基单晶高温合金 化学成分 应用案例
【镍基单晶高温合金的化学组成及其应用案例】本文链接: https://www.shhxuanzong.com/news/hangye/447.html
在线客服
联系方式

热线电话

180-1633-9698

上班时间

周一到周五

公司电话

180-1633-9698

二维码
线