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镍基高温合金耐腐蚀性能

作者:点击:654 发布时间:2021-03-19

高温合金是以铁、钴、镍为基体的一类高温结构材料,通常可以在600℃以上的高温环境中工作,并且具有表面稳定性,能够承受较大、较复杂应力。高温合金又被称为热强合金、耐热合金或超合金,在核工业、宇航工业等方面有广泛的应用。高温合金研究工作的不断加深,不进推动了国防工业等科技的进步,而且也促进核电工业、能源动力、交通运输和石油化工等国民经济产业的技术发展。


镍基高温合金是高温合金中应用广、高温强度的一类高温合金。其主要原因有:


(1)镍基高温合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;


(2)镍基高温合金可以形成共格有序的AB型金属间化合物[Ni3(Al,Ti)]相作为强化相,使合金性能得到邮箱的强化;


(3)含Cr的镍基好温合金具有较好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。


现代的燃气涡轮发动机中有50%(质量分数)以上的材料采用高温合金,其中镍基高温合金的使用量在发动机材料中约占40%(质量分数),镍基合金在中、高温度下具有优异的综合性能,适合长时间在高温下工作,能够抗腐蚀和磨蚀,因此镍基高温合金常被用作现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰艇和工业燃气轮机的关键热端部件材料。同事镍基高温合金也是核反应堆、煤转化技术、化工技术等方面需要的重要高温结构材料。而镍基变形高温合金是镍基合金中具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金,其中Inconel625合金是一种含有大量Cr、Mo、Fe元素,并以Nb为主要添加元素的镍基变形高温合金。Inconel625合金的工作温度可以从深冷到982℃,凭借出众的高强度、易加工性以及抗腐蚀性,其被广泛应用于航空航天、石油化工、核电、海洋等领域。此外,GH4169变形高温合金在我国航空发动机的发展中已得到广泛应用,近年来,其性能和加工工艺水平得到显著提高,可以应用到大飞机发动机和直升机用涡轴系列发动机中。


随着先进动力装置的研究开发,高温合金作为发动机的核心材料,对高温合金的要求也越来越高,因此材料研究人员在对高温合金的元素优化、表面涂层以及其他物理化学处理上做了大量的研究工作。


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