高温合金都有哪些制备工艺?

  基于铁、镍、钴的高温合金可达600℃在一定应力下长期工作的金属材料;高温强度高,抗氧化腐蚀性好,疲劳性好,断裂韧性好。高温合金是一种单一的奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。

  铸造冶金工艺

  目前,各种先进的铸件制造技术和加工设备,如热控凝固、细晶工艺、激光成型修复技术、耐磨铸件铸造技术等,都在不断发展和完善。不断提高原有技术水平,提高各种高温合金铸件产品的质量一致性和可靠性。

  不含或少含铝、钛的高温合金一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。铝、钛高温合金在大气中熔化,元素燃烧不易控制,气体和杂物进入较多,应采用真空冶炼。为进一步降低杂物含量,改善杂物分布状态和锭结晶组织,可采用冶炼与二次重熔相结合的双重工艺。电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉是冶炼的主要手段;重熔的主要手段是真空自耗炉和电渣炉。

  固溶强化合金和含铝、钛低(铝、钛总量小于4.5%)的合金锭可锻造开坯;含铝、钛高的合金一般是挤压或轧制开坯,然后热轧成材,有些产品需要进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。

  二、结晶冶金工艺

  近年来发展了定向晶体工艺,以减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶体边界,减少或消除松散。该工艺是使晶粒在合金凝固过程中沿晶体方向生长,以获得无水平晶体边界的平行柱晶体。定向结晶的主要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外,为了消除所有晶体边界,还需要研究单晶叶片的制造过程。

  3.粉末冶金工艺

  粉末冶金工艺主要用于生产沉淀强化型和氧化物弥散强化型高温合金。该工艺使一般不能变形的铸造高温合金具有可塑性甚至超塑性。

  四、提高工艺强度

  ⑴固溶强化

  添加不同于基体金属原子尺寸的元素(铬、钨、钼等)。)导致基体金属点阵畸变,添加能减少合金基体堆垛层错能(如钴)和能减缓基体元素扩散率的元素(钨、钼等)。)加强基体。

  ⑵沉淀强化

  第二相通过时效处理从过饱和固溶体中沉淀出来(γ’、γ"、碳化物等),以加强合金。γ面心立方结构与基体相同,点阵常数与基体相似,并与晶体共格γ细颗粒均匀沉淀在相关基体中,阻碍位错运动,产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物,A镍、钴代表,B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨、铬、钼、铁B。典型的镍基合金γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ强化效应可以通过以下方式加强:

  ①增加γ相的数量;

  ②使γ相与基体具有适当的错配度,以获得共格畸变的强化效果;

  ③增加铌、钽等元素γ相反类界能,以提高其抗位错切割能力;

  ④增加钴、钨、钼等元素γ相的强度。γ"体心四方结构相对,其组成Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,可引起较大程度的共格畸变,使合金具有较高的屈服强度。但超过700℃,强化效应显著降低。钴基高温合金一般不含钴基高温合金γ用碳化物强化相。

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