Incoloy FM65鎳合金精板精密帶精密管卷材

時間：2023-06-10

Incoloy FM65
型號: Incoloy FM65
碳 C: ≤0.05
硅 Si: ≤0.50
錳 Mn: ≤1.00
鉻 Cr: 19.5～23.5
鎳 Ni: 38.0～46.0
鉬 Mo: 2.50～3.50
鈷 Co: —
鎢 W: —
鋁 Al: ≤0.20
銅 Cu: 1.50～3.00
鈦 Ti: 0.60～1.20
鐵 Fe: ≥22.0
其他(％): P≤0.030,S≤0.030 鎳基單晶高溫合金具備優(yōu)異的高溫性能,主要應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片。單晶高溫合金在服役過程中的低周pi勞斷裂具有產(chǎn)生ji大的危害性,因此對其pi勞性能的研究尤為重要。同時,單晶合金具有各向異性,晶體取向是影響pi勞性能的一個重要因素。因此,本文以一種3Re的*二代鎳基單晶高溫合金為研究對象,研究了[001]、[011]和[111]三種取向合金在980℃的低周pi勞行為,采用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等手段,觀察斷口、變形后的微觀組織以及微觀位錯組態(tài),分析合金的低周pi勞斷裂機(jī)制與變形機(jī)制。鎳基合金發(fā)展歷史鎳基高溫合金(以下簡稱鎳基合金)是上世紀(jì)30年代后期開始研制的。英國于1941年首先生產(chǎn)出鎳基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；為了提高蠕變強(qiáng)度又添加鋁，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美國于40年代中期，蘇聯(lián)于40年代后期，型號于50年代中期也研制出鎳基合金。鎳基合金的發(fā)展包括兩個方面：合金成分的改進(jìn)和生產(chǎn)工藝的革新。50年代初，真空熔煉技術(shù)的發(fā)展，為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件。初期的鎳基合金大都是變形合金。50年代后期，由于渦輪葉片工作溫度的提高，要求合金有較高的高溫強(qiáng)度，但是合金的強(qiáng)度高了，就難以變形，甚至不能變形，于是采用熔模精密鑄造工藝，發(fā)展出一系列具有良好高溫強(qiáng)度的鑄造合金。60年代中期發(fā)展出性能較好的定向結(jié)晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金。為了滿足艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的需要，60年代以來還發(fā)展出一批抗熱腐蝕性能較好、組織穩(wěn)定的高鉻鎳基合金。在從40年代初到70年代末大約40年的時間內(nèi)，鎳基合金的工作溫度從 700提高到11平均每年提高10左右。鎳基高溫合金成分和性能鎳基高溫合金中應(yīng)用為廣泛。主要原因在于，鎳基合金中可以溶解較多合金元素，且能保持較好的組織穩(wěn)定性；可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ[Ni3(Al，Ti)]相作為強(qiáng)化相，使合金得到有效的強(qiáng)化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金較高的高溫強(qiáng)度；含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金較好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可分為：固溶強(qiáng)化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉淀強(qiáng)化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強(qiáng)化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。鎳基高溫合金按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型合金和沉淀強(qiáng)化型合金。鎳基高溫合金生產(chǎn)工藝冶煉方面：為了獲得較純凈化的鋼水，減低氣體含量與有害元素含量；同時由于部分合金中有易氧化元素如Al，Ti等存在，非真空方式冶煉難以控制；較是為了獲得較好的熱塑性，鎳基耐熱合金，通常采用真空感應(yīng)爐熔煉，甚至用真空感應(yīng)冶煉加真空自耗爐或電渣爐重熔方式生產(chǎn)。變形方面：采用鍛造、軋制工藝，對于熱塑性差的合金甚至采用擠壓開坯后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓工藝。變形的目的是為了破碎鑄造組織，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)。鑄造方面：通常用真空感應(yīng)爐熔煉母合金保正成分與控制氣體與雜質(zhì)含量，并用真空重熔-精密鑄造法制成零件。熱處理方面：變形合金和部分鑄造合金需熱處理，包括固溶處理、中間處理和時效處理，以Udmet 500合金為例，它的熱處理制度分為四段：固溶處理，112小時，空冷；中間處理，104小時，空冷；一次時效處理，824小時，空冷；二次時效處理，716小時，空冷。以獲得所要求的組織狀態(tài)和良好的綜合性能。
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