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大口径方管强化效应
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相产生时效强化效应较强的一类镍基变形高温合金。它是在弱时效强化镍基变形高温合金基础上发展起来的一大类合金系列,在航空、航天工业中应用广泛,是一类非常重要的高温合金材料。 特点 主要是合金化程度高、合金组织比较复杂、高温强度高和热处理工艺复杂。 (1)合金化(见高温合金强化)程度高,化学成分复杂。表1列出中国的几种典型强时效强化镍基变形高温合金。铝、钛、铌等%26gamma;%26rsquo;相(见高温合金材料的金属间化合物相)形成元素总量4%~8%,%26gamma;%26lsquo;相的数量20%~56%左右。大量%26gamma;%26rsquo;相的析出,使合金得到充分时效强化,从而保证合金在高温下有足够的强度。固溶强化元素钨和钼保持在10%左右。为了防止脆性拓扑密排相(TCP相)(见高温合金材料的金属问化合物相)析出,将铬含量降得比较低。低铬量使合金抗热腐蚀性变坏。因此,一些在900℃以上使用的镍基变形高温合金需要表面防护涂层。 (2)合金组织比较复杂。%26gamma;%26rsquo;相数量明显增多,尺寸变大(见表1),形状也由球状变成立方体状。由于钨、钼含量高,铬含量低,因此合金析出M6C碳化物,有时M6C和M23C6共存(见高温合金材料的间隙相)。由于合金化程度高,组织稳定性较差,容易析出%26sigma;、%26mu;(见高温合金材料的金属问化合物相)等脆性相。 (3)高温强度高。镍基变形高温合金的****使用温度已达到900~950℃。如图示出各种合金(中国)100h的持久强度随温度的变化。 (4)热处理工艺复杂。常使用2次固溶处理,2次时效处理和弯曲晶界热处理等多种工艺。表2列出了几种常用强时效强化镍基变形高温合金的典型热处理工艺。 GH4169合金 中国还有一个重要的GH4169合金,常归于时效强化铁基变形高温合金中。该合金含铁量仅18%,因此有些分类把它归为强时效强化镍基变形高温合金。GH4169相当于美国的Inconel718,主要用%26gamma;%26rsquo;%26lsquo;(Ni3Nb)相(见高温合金材料的金属间化合物相)强化。%26gamma;%26rsquo;%26lsquo;相与基体%26gamma;相有较大错配度,以圆盘状共格析出,显著提高 屈服强度。GH4169合金的室温屈服强度高达1200~1300MPa,比一般盘材合金高约500MPa。GH4169合金为主要的盘材和其他许多用途的材料,包括板、棒、丝、焊接件、铸件等,用量很大。该合金 还在不断研究改进之中,发展了超纯的优质GH4169,超细晶粒的高强GH4169,直接时效处理的DA工艺GH4169。减少铌的偏析和均匀化是生产GH4169合金的关键。
 
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