產(chǎn)品詳細(xì)介紹
哈氏合金(Hastelloy alloy)
一、引言
哈氏合金是鎳基合金的一種,目前主要分為B、C、G三個(gè)系列,它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無法使用的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)場合,在國外已廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。其牌號和典型使用場合如下表所示。
為改善哈氏合金的耐蝕性能和冷、熱加工性能,哈氏合金先后進(jìn)行了三次重大改進(jìn), 其發(fā)展過程如下:
B系列 :B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C系列 :C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G系列 :G → G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)
目前使用廣泛的是第二代材料N10665(B-2)、N10276(C-276)、N06022(C-22)、N06455(C-4)和N06985(G-3)。第三代材料N10675(B-3)、N10629(B-4)、N06059(C-59)處于推廣階段。由于冶金技術(shù)的進(jìn)步,近年來出現(xiàn)了多個(gè)牌號的含~6%Mo的所謂“超級不銹鋼”,替代了G系列合金,使得G系列合金的生產(chǎn)和使用迅速下降。
三、力學(xué)性能
哈氏合金的力學(xué)性能非常突出,它具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn),所以在機(jī)加工方面有一定的難度,而且其應(yīng)變硬化傾向極強(qiáng),當(dāng)變形率達(dá)到15%時(shí),約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區(qū),其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當(dāng)溫度較高時(shí),哈氏合金易吸收有害元素使它的力學(xué)性能和耐腐蝕性能下降。
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圖1 0Cr17Ni7TiAl鋼的熱處理工藝
圖2 0Cr17Ni4Cu4Nb鋼的熱處理工藝
(3)奧氏體沉淀硬化不銹鋼。選擇合適的鉻、鎳當(dāng)量配比,使其形成非常穩(wěn)定的奧氏體組織;為了彌補(bǔ)奧
半奧氏體沉淀硬化不銹鋼熱處理工藝
氏體強(qiáng)度的不足,通過加入鋁、鈦以形成Ni3Al、Ni3Ti,或加入磷形成M23(C+P)6而進(jìn)行強(qiáng)化。
熱處理工藝 (1)馬氏體沉淀硬化不銹鋼。以O(shè)Crl7NiTiAl(Stainless W)和OCrl7Ni4Cu4Nb為例,其熱處理工藝如圖1和圖2所示。
(2)半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。以0Cr15Ni7Mo2Al為例
(3)奧氏體沉淀硬化不銹鋼。以0Cr15Ni25Ti2MoAlVB為例其熱處理工藝
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金,”主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和能源領(lǐng)域。
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料;并具有較高的高溫強(qiáng)度,良好的抗氧化和抗腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織,在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。
基于上述性能特點(diǎn),且高溫合金的合金化程度較高,又被稱為“超合金”,是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分,高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃,對于在更高溫度下使用的耐熱部件,則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位,它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件。
1、國際發(fā)展
從20世紀(jì)30年代后期起,英、德、美等國就開始研究高溫合金。第二次世界大戰(zhàn)期間,為了滿足新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的需要,高溫合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時(shí)期。40年代初,英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦,形成γ相以進(jìn)行強(qiáng)化,研制成種具有較高的高溫強(qiáng)度的鎳基合金。同一時(shí)期,美國為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器發(fā)展的需要,開始用Vitallium鈷基合金制作葉片。
此外,美國還研制出Inconel鎳基合金,用以制作噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。以后,冶金學(xué)家為進(jìn)一步提高合金的高溫強(qiáng)度,在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素,增加鋁、鈦含量,研制出一系列牌號的合金,如英國的“Nimonic”,美國的“Mar-M”和“IN”等;在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素,發(fā)展出多種高溫合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于鈷資源缺乏,鈷基高溫合金發(fā)展受到限制。
40年代,鐵基高溫合金也得到了發(fā)展,50年代出現(xiàn)A-286和Incoloy901等牌號,但因高溫穩(wěn)定性較差,從60年代以來發(fā)展較慢。蘇聯(lián)于1950年前后開始生產(chǎn)“ЭИ”牌號的鎳基高溫合金,后來生產(chǎn)“ЭП”系列變形高溫合金和ЖС系列鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產(chǎn)工藝制造出定向結(jié)晶葉片和粉末冶金渦 ,研制出單晶葉片等高溫合金部件,以適應(yīng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高的需要。
發(fā)展至今,國際市場每年高溫金屬合金消費(fèi)量在30萬噸,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域:過去多年,全球航天業(yè)對新能源飛機(jī)需求旺盛,目前空客與波音已有超萬架此類飛機(jī)等待交付。而精密機(jī)件公司是全球高溫合金復(fù)雜金屬零部件和產(chǎn)品制造的龍頭企業(yè),也為航空航天、化學(xué)加工、石油和天然氣的冶煉以及污染的防治等行業(yè)提供所需的鎳鈷等高溫合金。精密機(jī)件公司就是波音、空客、勞斯萊斯、龐巴迪等軍工航天企業(yè)的指定零配件制造商 [1] 。
軟磁合號及其用途:
牌號:1J30,1J31,1J32 ,1J33,1J38
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T15005-94
用途: 電磁回路和永磁回路中的磁分路補(bǔ)償元件。
耐蝕軟磁合金
牌號:1J36,1J116,1J117
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T14986-94
用途: 在氧化性介質(zhì)和肼類介質(zhì)中工作的電磁器件。
高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度軟磁合金
牌號:1J22
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T15002-94
用途: 電磁鐵極頭,耳機(jī)振動(dòng)膜,力矩馬達(dá)轉(zhuǎn)子。
高硬度高電阻高磁導(dǎo)合金
牌號:1J87,1J88,1J89 ,1J90,1J91
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T14987-94
用途: 用于制作錄音機(jī)和磁帶機(jī)磁頭芯片以及特電機(jī)變壓器,傳感器,磁放大器等各種高頻電感元件鐵芯。
磁頭用軟磁合金
牌號:1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):YB/T086-1996
用途:用于制作磁頭外殼,芯片,隔離片。