高温合金材料学（高温合金材料学郭建亭百度云）

高温合金是什么材料

镍基高温合金指的是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高强度和良好抗氧化、抗腐蚀能力的高温合金材料。

镍基高温合金系列材料，被广泛地应用在航空 航天 电力工业 ?石油化工 核能 冶金 海洋船舶 环保 机械 能源 交通汽车 电子等领域。是制造航空航天发动机热端部件、工业燃气轮机、能源、交通、石油化工等高温耐蚀部件的军、民两用合金。

进口高温合金牌号：哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。

纯 镍NI201、NI200等。

变形高温合金牌号：GH1015、GH1016、GH1035、GH1040、GH1131、GH1139、GH1140、GH1180、GH1333、GH2132、GH2136、GH2696、GH2747、GH2018、GH2026、GH2036、GH2038、GH2130、GH2135、GH2136、GH2150、GH2302、GH2328、GH2706、GH2761、GH2787、GH2901、GH2903、GH2907、GH2909、GH2984、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH3230、GH3170、GH3181、GH3600、GH3625、GH3652、GH4049、GH4090、GH4099、GH4105、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH4080A、GH4093、GH4098、GH4133、GH4137、GH4163、GH4199、GH4220、GH4413、GH4500、GH4586、 GH4698、 GH4708、 GH4710、 GH4720Li、GH4742、GH5605、GH5188、GH6159、GH6783等。

铸造高温合金牌号：K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。

主要规格：无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢、六角棒、大小头、弯头、三通、加工件、螺栓螺母、紧固件

高温合金材料特性是什么 高温合金材料特性介绍

1、高温环境下材料的各种退化速度都被加速，在使用过程中易发生组织不稳定、在温度和应力作用下产生变形和裂纹长大、材料表面的氧化腐蚀。

2、高温合金由于其复杂、恶劣的工作环境，其加工表面完整性对于其性能的发挥具有非常重要的作用。但是高温合金是典型难加工材料，其微观强化项硬度高，加工硬化程度严重，并且其具有高抗剪切应力和低导热率，切削区域的切削力和切削温度高，在加工过程中经常出现加工表面质量低、刀具破损非常严重等问题。在一般切削条件下，高温合金表层会产生硬化层、残余应力、白层、黑层、晶粒变形层等过大的问题。

高温合金是什么材质

高温合金主要牌号：

固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696

固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600

时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090

国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列

成分和性能

镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基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；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

高温合金有哪些牌号？

高温合金主导产品有：GH2132、GH4169、GH3128、GH4145、GH3030、GH3039、GH4140、GH3600、GH3625，等系列产品。

为了保证高温合金具有优异的质量水平,必须严格控制化学成分,从源头上提高高温合金的纯净度,而这些主要取决于熔炼工艺。高温合金传统的制备方法有真空感应熔炼加电弧重熔、真空感应熔炼加电渣重熔等双联工艺,真空感应加真空电弧加电渣重熔、真空感应加电渣熔炼加真空电弧重熔等三联工艺,粉末冶金,电子束快速成型技术,电子束自由成型制造技术,激光熔覆成形技术等。双联及多联工艺虽能有效提高合金的治金质量,但能耗较大,且感应熔炼过程中,埚与熔体材料的反应会污染熔池。粉末冶金以及电子束快速成型技术等虽能解决成分偏析问题,但高温合金粉体材料的制备增加了成本,粉末材料由于较大的比表面积很容易在合金中引入缺陷。电子束精炼是利用高能量密度的电子束轰击材料的表面使材料熔化并熔炼材料的工艺过"程,该技术被广泛应用于太阳能级多晶硅的提纯,难熔金属及其合金的精炼,制备高纯特殊钢以及超洁净钢、钛及其合金以及其它金属材料中。通过调节功率和熔炼速度使熔池保持在较高的温度,在高温高真空的环境下熔体充分发生脱气反应,有利于夹杂等冶金缺陷以及硫、磷等杂质的去除。此外,电子束熔炼过程中使用水冷铜,埚能有效避免坩埚与熔体合金发生反应,进而提高了合金的纯净度。电子束的定向凝固技术在电子束精炼高温合金的基础上,实现了大尺寸铸键的制备,可以通过改变水冷铜埚的形状及尺寸制备出不同尺寸的高温合金铸锭,以满足实际生产的需要,电子束定向凝固技术具备的特点及优势使其成为制备大尺寸高纯高温合金的有效方法之一。因此，一种采用电子束定向凝固技术精炼镍基高温合金的方法亟待研发。

技术特征：1一种电子束定向凝固技术精炼镍基高温合金的方法,其特征在于具有如下步骤:S1、镍基高温合金的预处理: S11、采用718高温合金圆棒材作为原材料; S12、将718高温合金圆棒材切割为试棒,并将试棒一端加工出内螺纹; S13、去掉试棒表面的氧化层; S14、对试棒进行清洗,吹干后待用; S2、电子束精炼及拉锭: S21、清理电子束熔炼炉中的水冷铜,埚和垂直拉锭机构的拉锭端,水冷铜,埚的底部为垂直拉锭

技术总结：本发明公开了一种电子东定向凝固技术精炼镍基高温合金的方法,具有如下步骤:S1、镍基高温合金的预处理; S2、电子束精炼及拉锭。本发明提高了718高温合金的纯净度,其中S与P的含量分别低于0.002wt.%与0.01wt.% ;提高了718高温合金的使用性能,使得718高温合金具有优异的抗氧化性能与抗电化学腐蚀性能,在1000℃下的抛物线氧化动力学常数为12.62g2/m4.h ,远低于传统方式制备的718高温合金(47.62g2/m4.h) ,经过热处理后,其析出V相尺寸细小(约为10nm) ,弥散强化效果显著,使得718高温合金具有较高的维氏硬度值。

高温合金冶炼技术领域，具体涉及一种镍基高温合金多级脱氧真空感应熔炼方法。

背景技术：氧作为镍基高温合金中有害杂质元素,易与亲氧的金属元素形成氧化物夹杂。这些高熔点的氧化物夹杂不仅消耗了一部分合金元素,而且在以后的熔炼或热处理过程中很难消除并且在镍基高温合金服役过程中易成为裂纹的萌生源和裂纹的扩展通道,降低高温合金的持久、疲劳和蠕变性能。研究表明,当氧含量降低到50ppm以下时,高温合金的断裂寿命显著提高。因此,需要对高温合金液进行脱氧处理,以降低镍基高温合金的氧含量,从而提高高温合金的性能。而真空感应熔炼作为镍基高温合金的第道熔炼工序,对脱氧有着至关重要的作用。

技术实现要素:

本发明的目的是提供一种镍基高温合金多级脱氧真空感应熔炼方法,用以降低镍基高温合金注定中的氧含量。本发明所采用的技术方案是:一种镍基高温合金多级脱氧真空感应熔炼方法,具体包括以下步骤。

各个化学元素在:起到什么作用?

1、钢中加元素(W)钨：增大力度,硬度和韧性。

2、钢中加元素(S)硫：少量使用可改善机械加工性。

3、钢中加元素(Ni)镍：增强力度,硬度和抗腐蚀能力。

4、钢中加元素(Cu)铜：增强抗腐蚀能力。增强抗磨损能力。

5、钢中加元素(Cr)铬：增强硬度,抗张强度和韧性防磨损和腐蚀。

6、钢中加元素(V)钒：增大力度,硬度和抗震能力。防止产生颗粒。

7、钢中加元素(P)磷：增强力度,机械加工性和硬度,浓度过大时易脆裂。

8、钢中加元素(N)氮：能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。

9、钢中加元素(c) 碳：提高刃具抗变形能力和抗张强度增强硬度,提高抗磨损能力。

10、钢中加元素(B)硼：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。

11、钢中加元素(Mo)钼：增强力度,硬度,可淬性和韧性. 改善机械加工性和抗腐蚀能力。

12、钢中加元素(Xt)稀：土稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。

13、钢中加元素(Co)钴：增大硬度和力度,使承受高温淬火的合金中加强其他元素的某些个体特性。

14、钢中加元素(Al)铝：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性。

15、钢中加元素(Cu)铜：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。

16、钢中加元素(Nb)铌：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。

17、钢中加元素(Si)硅：增强延展性、增大抗张强度,从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧。

18、钢中加元素(Ti)钛：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。

19、钢中加元素(Mn)锰：增大可淬性,抗磨损力和抗张强度. 从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧。大量加入时,增强硬度,但提高脆性。

各系列产品严格按执行标准及用户要求生产，经过严格的检测合格后出厂。产品形状：丝材，棒材，管材(圆管，矩形管)，带材，板材，粉末等，也可根据客户的需求定制。

生产设备：真空感应炉、电渣重熔炉、便携式检漏仪,真空热处理炉，连拉机、焊丝层绕机、穿管、磨光、机加工等设备

检测设备：光谱分析仪、超声波探伤仪、金相显微镜、金属拉伸试验机、红外碳硫分析仪、氧氮氢分析仪、热膨胀测试仪、各种型号的硬度计。

产品广泛于用航天航空、船舶、工业阀门、冶金设备、通信电子、石油化工管道、新能源、太阳能、电站脱硫等行业，生产的产品符合ROHS环保要求，公司坚持“以质量求生存，以诚信求发展，以科技求进步，创立隆进品牌”的质量方针，在企业内部严格按ISO9001:2015质量管理体系标准加强管理，不断开发新产品，调整产品结构，增强企业竞争能力。

本公司历年来始终根据顾客要求，依靠全体员工的不懈努力，精益求精，以优良的产品品质、完善的服务承诺赢得广大用户的信赖与好评。

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