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鎳基超級合金的性能

日期: 2021-03-03
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? 蠕變斷裂強度可以很好地表明,每種合金系列的蠕變斷裂壽命/γ-初生分數圖都不同,但每個系列在附近都可能有最大值或超過75%(體積)。這意味著蠕變斷裂壽命部分取決于固溶體的硬化,而部分取決于γ-prime沉淀的硬化。當γ′中的CrWTa取代時,將達到最大的固溶硬化。另外,為了獲得最大的沉淀硬化,將獲得伽馬素數級分。在某些Ni基高溫合金中,實際合金在1000oC時的γ-初生分數可能小于設計值。

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?拉伸性能觀察到在各種條件下進行了時效處理的樣品溶液在900oC下的拉伸性能。顯然,這些變化可以用伽馬素數分數的線性函數很好地近似。從其他系列合金獲得的結果表明,線性保持在50%至80%(體積)的γ-prime分數范圍內,這與蠕變斷裂強度的情況不同。溶液溫度的影響也是線性的。較高的固溶溫度給出較高的屈服強度。固溶溫度越低,拉伸伸長率越大,但是這種趨勢在一定溫度以下不再起作用。低于1080oC的固溶處理對拉伸伸長率沒有任何有利影響。對于固溶硬化和沉淀硬化的效果,顯然W是固溶硬化最有效的方法,而Ta(一種γ-底漆形成劑)比W作為固溶硬化元素的效果差。

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??耐熱腐蝕

? 通過坩堝測試評估了耐熱腐蝕性能,將鹽混合物(Na2SO4-25NaCl)中的一塊合金(直徑6-8毫米,高3-5毫米)在900oC的空氣中保持20小時。去除所有水垢后,通過金屬損失定量確定電阻。從形態上講,熱腐蝕可分為三種類型。 I型:由Cr硫化物,Ni硫化物和多孔氧化物組成的腐蝕層,II型:薄而緊密的Cr2O3腐蝕層,基體中有少量硫化物或根本沒有硫化物,III型:由三層氧化物Cr2O3組成的腐蝕層, TiO2Al2O3從外到內,少量富鉻硫化物分散在基體中。對42種產生I型腐蝕的合金進行了回歸分析。結果表明,Hf摻雜且高CrTi含量的合金(在γ-初生沉淀硬化合金中是最優選的),而WTaMo的添加是增加高溫強度必不可少的元素。對熱腐蝕極為有害。


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