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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(wú)法使用的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)場(chǎng)合，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。其牌號(hào)和典型使用場(chǎng)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(guò)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(lái)出現(xiàn)了多個(gè)牌號(hào)的含~6%Mo的所謂“超級(jí)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。
1、GH4169高溫合金
GH4169合金是鎳一鉻一鐵基高溫合金。GH4169合金屬于鎳基變形高溫合金。鎳基合金是一種復(fù)雜的合金。它被廣泛地應(yīng)用于制造各種高溫部件。同時(shí)，也是所有高溫合金中為注目的一種合金。它的相對(duì)使用溫度在所有普通合金系中也是的。目前，先進(jìn)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中這種合金的比重在50%以上。
GH4169合金是由國(guó)際鎳公司亨廷頓分公司的Eiselstein研制成功，于1995年公開(kāi)介紹的時(shí)效硬化鎳—鉻—鐵基變形合金。合金是以體心立方g〞和面心立方g′相為沉淀強(qiáng)化的一種鎳基變形高溫合金，在650℃以下具有高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和良好的塑性，具有良好的抗腐蝕、抗輻射能、疲勞、斷裂韌性等綜合性能，以及滿意的焊接和焊后成型性能等。合金在-253～650℃很寬的溫度范圍內(nèi)組織性能穩(wěn)定，成為在深冷和高溫條件下用途極廣的高溫合金。由于GH4169良好的綜合性能，目前被廣泛用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤(pán)、壓氣機(jī)軸、壓氣機(jī)葉片、渦 、渦輪軸、機(jī)匣、緊固件和其它結(jié)構(gòu)件和板材焊接件等 [3] 。
我國(guó)于70年代開(kāi)始研制GH4169合金，主要應(yīng)用于盤(pán)件，使用時(shí)間比較短，所以采用真空感應(yīng)加電渣重熔的雙聯(lián)工藝。八十年代開(kāi)始應(yīng)用于航空領(lǐng)域，提高和改進(jìn)材料質(zhì)量、提高合金的綜合性能和使用可靠性成為主要的研究方向。當(dāng)前GH4169合金的主要研究方向?yàn)椋?br /> （1）改進(jìn)冶煉工藝，量化冶煉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)程序穩(wěn)定操作，使合金顯組織更加均勻，從而得到優(yōu)良的屈服和疲勞強(qiáng)度以及抗裂紋擴(kuò)展止裂能力，提高低周疲勞強(qiáng)度等；
（2）改進(jìn)熱處理工藝。目前的熱處理工藝不能很好的鋼錠中心的偏析，所以對(duì)組織的均勻性有不利影響，因此采用合理的均勻化退火工藝，得到細(xì)晶坯料成為現(xiàn)在的主要研究方向之一；
（3）改進(jìn)使用設(shè)計(jì)。由于GH4169的工作溫度不能高于650℃，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)零部件的冷卻，充分發(fā)揮該高溫合金的高性能、低成本等優(yōu)點(diǎn)；
（4）提高組織穩(wěn)定性能。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的長(zhǎng)壽命要求，對(duì)于提高GH4169合金長(zhǎng)期時(shí)效組織穩(wěn)定性方面也是至關(guān)重要的。
2、單晶高溫合金
目前單晶合金材料已發(fā)展到第四代，承溫能力到1140℃，已近金屬材料使用溫度極限。未來(lái)要進(jìn)一步滿足先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，葉片的研制材料要進(jìn)一步拓展，陶瓷基復(fù)合材料有望取代單晶高溫合金滿足熱端部件在更高溫度環(huán)境下的使用。
單晶高溫合金葉片研制難度和周期與其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性有關(guān)，普通復(fù)雜程度的單晶葉片研制周期較短，但在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用也需經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間。從單晶實(shí)心葉片到單晶空心葉片、到氣冷復(fù)雜空心葉片等，技術(shù)難度跨度很大，相應(yīng)的研制周期跨度也較大。一般一種普通復(fù)雜程度的單晶空心葉片從圖紙確認(rèn)、模具設(shè)計(jì)到試制、再到小批投產(chǎn)，需要1～2年時(shí)間。但單晶葉片由于其復(fù)雜的服役環(huán)境，需要進(jìn)行大量的驗(yàn)證試驗(yàn)，一般一種普通結(jié)構(gòu)的單晶空心葉片從研制出來(lái)以后到航空發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用需5～10年的時(shí)間，有的隨發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度，甚至需要15年或更長(zhǎng)的時(shí)間 [4] 。
沉淀硬化鋼常用牌號(hào)：
17-4PH/0Cr17Ni4Cu4Nb/05Cr17Ni4Cu4Nb/AISI630,UNS S17400/SUS630/X5CrNiCuNb16-4/PH15-7Mo/（UNS S15700、SUS 632）0Cr15Ni7Mo2Al/ AM-350(UNS S35000/SUS 633)0Cr16Ni4Mo3N/17-7PH(SUS 631) 07Cr17Ni7Al/UNS S17700/AISI 631/ PH13-8Mo/0Cr13Ni8Mo2Al（UNS S13800、XM13/04Cr13Ni8Mo2Al/15-5PH（UNS S15500、XM12）1.4545/XM-12/05Cr15Ni5Cu4Nb/0Cr15Ni5Cu4Nb/Custom-455/00Cr12Ni8Cu2TiNb /AM-355(634型) AM350/0Cr16Ni4Mo3N
沉淀硬化型鋼為馬氏體型沉淀硬化不銹鋼，有較高的強(qiáng)度、耐蝕性、抗氧化性，熱加工性能良好，可加工性與同等硬度的馬氏體型不銹鋼相似。在固溶、時(shí)效狀態(tài)下，可用不銹鋼的焊接方法進(jìn)行焊接。
熱處理規(guī)范
(1)固溶1020～1060℃快冷;
(2)480℃時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,470～490℃空冷;
(3)550℃時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,540～560℃空冷;
(4)580℃時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,570～590℃空冷;
(5)620℃時(shí)效,經(jīng)固溶處理后,610～630℃空冷。
用途
用于制造在400℃以下工作的高強(qiáng)度耐蝕件，如飛機(jī)中的重要螺栓、銷等緊固件、發(fā)動(dòng)機(jī)零件及閥門(mén)、＊＊＊＊具等添加銅的沉淀硬化型鋼種。用于制造軸類、汽輪機(jī)部件。廣泛用于航空、石油、化工、紡織、食品、醫(yī)療器械等部門(mén)要求耐腐蝕性能的容器、構(gòu)件、工具和零件等
上海秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)有限公司是一家集研發(fā)、加工、銷售、生產(chǎn)制造為一體的綜合性高新技術(shù)企業(yè)。秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)立足于本土品牌，常年與寶鋼、太鋼等龍頭企業(yè)合作，同時(shí)運(yùn)用企業(yè)自身化優(yōu)勢(shì)，攜手歐洲OUTOKUMPU(奧托昆普)、ESTA(阿威斯塔）、美國(guó)哈氏合金、美國(guó)C、美國(guó)冶聯(lián)ATI、德國(guó)蒂森克虜伯VDM、Mannex、德鎳、瑞典山特維克、冶金、新日鐵、神戶制鋼、住友金屬、大同特殊鋼、山陽(yáng)制鋼、JFE鋼鐵、日金工、法國(guó)奧博杜瓦、美國(guó)熔爐斯伯、美國(guó)斯穆集團(tuán)等知名品牌為國(guó)內(nèi)各大加工制造企業(yè)提供高性能金屬材料。秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)旗下聚了不銹鋼、特殊鋼、銅鋁合金、鈦鎳合金、石墨五大核心事業(yè)部門(mén)，致力于、制造、工程、化學(xué)處理、電力能源、飛機(jī)制造、汽車制造、電子電器、家用電器、工業(yè)電器、食品機(jī)械、石油化工等諸多行業(yè)的原材供應(yīng)。
所有產(chǎn)品按GB/T 美國(guó)ASTM/AE、德國(guó)DIN、JIS等供應(yīng)，并可根據(jù)客戶提供的技術(shù)要求供貨，可品形態(tài)：板、帶、管、棒、鍛件、線、絲、餅、環(huán)、箔、管件、法蘭、件和焊材等
上海秉爭(zhēng)實(shí)業(yè) 再說(shuō)鎳基高溫合號(hào)之前，我們先來(lái)了解下鎳基高溫合金的種類、特點(diǎn)和用途：見(jiàn)下表
種類 表示 小分類 特點(diǎn) 用途
鎳基變形高溫合金 鎳基變形高溫合金以漢語(yǔ)拼音字母“GH” 加序號(hào)表示，如GH36、GH49、GH141等。 按強(qiáng)化可分為固溶強(qiáng)化鎳基變形高溫合金，弱時(shí)效強(qiáng)化鎳基變形高溫合金和強(qiáng)時(shí)效強(qiáng)化鎳基變形高溫合金3類。 鎳基變形高溫合金可采用常規(guī)的鍛、軋和等冷、熱變形手段加工成材。 鎳基變形高溫合金廣泛地用來(lái)制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件，如工作葉片，導(dǎo)向葉片、渦和室等。
鎳基鑄造高溫合金 以“K”加序號(hào)表示，如K1、K2等。 —
（1）疲勞性能稍差、塑性較低、使用中組織性有所下降；
（2）存在疏松，性能波動(dòng)較大。
為了減輕這些缺點(diǎn)，1968年在美國(guó)首先研制了高硼低碳鎳基鑄造高溫合金。在鎳基鑄造高溫合金其他元素不變的情況下，將硼含量10～20倍，碳含量下降到0.01%～0.03%，而使合金的強(qiáng)度和塑性、疏松，了組織長(zhǎng)期性等。這類合金已在美國(guó)實(shí)際應(yīng)用。 鎳基鑄造高溫合金用于飛機(jī)、船舶、工業(yè)和車輛用燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵的高溫部件，如渦輪機(jī)葉片、導(dǎo)向葉片和整體渦輪等。
秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)(阜陽(yáng)市分公司)是【哈氏合金】產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)加工的廠家，擁有完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)(阜陽(yáng)市分公司)的誠(chéng)信、實(shí)力和【哈氏合金】產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認(rèn)可。歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。
GH500 Udimet500 合金采用高Al高Ti沉淀強(qiáng)化的時(shí)效合金，具有高的屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度，應(yīng)用于直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)渦部分。
GH520 Udimet520 該合金是一種合金化程度較高的沉淀強(qiáng)化鎳基合金，可在980℃以下長(zhǎng)期使用，在高溫下具有良好的抗拉強(qiáng)度、較高的高溫硬度和好的抗氧化性能。
GH536 HastelloyX 合金性能水平與GH3044合金相當(dāng)，適用于制作在900℃以下長(zhǎng)期使用的發(fā)動(dòng)機(jī)室及其它高溫部件。
GH586 為我國(guó)自行研制的難變形鎳基高溫合金，合金在-196℃~800℃范圍內(nèi)，具有高的屈服強(qiáng)度和持久蠕變強(qiáng)度和良好的抗氧化性能，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)綜合性能的渦材料。在1050℃以上對(duì)鈉鹽的耐蝕能力稍差。
GH600 Inconel600 固溶強(qiáng)化的耐熱耐蝕合金，具有良好的抗高溫腐蝕性能、抗氧化性能、冷熱加工性能、低溫機(jī)械性能、冷熱疲勞性能。650℃下具有較高的強(qiáng)度，成型性好，易于焊接。
GH625 Inconel625 合金具有良好的耐腐蝕和抗氧化性能，從低溫到980℃具有良好的拉伸性能和疲勞性能，以及耐鹽霧下的應(yīng)力腐蝕。
GH648 эп648 高鉻合金，在高溫條件下具有良好的耐蝕性能和綜合力學(xué)性能。
GH698 эи698 >在550~800℃范圍內(nèi)具有高的持久強(qiáng)度和良好的綜合性能，與Waspaloy合金性能水平相當(dāng)。
GH708 эп708 新型鎳基時(shí)效合金，該合金具有較高的高溫強(qiáng)度，優(yōu)良的抗氧化性能和一定的可焊性能，可在900℃下長(zhǎng)期使用。
GH864 Waspalloy 合金在540~815℃溫度范圍內(nèi)具有良好的耐燃?xì)飧g能力、較高的屈服強(qiáng)度和疲勞性能，工藝塑性良好，組織。
GH742 эп742ид rowspan="2" 合金在750~950℃具有良好的高溫性能，是目前變形高溫合金中合金化程度的渦材料，在大推力發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛應(yīng)用。
