市場(chǎng)分析新型高溫合金主要包括:粉末高溫合金、金屬間化合物、ODS合金和高溫金屬自潤(rùn)材料等四種:
粉末高溫合金技術(shù):FGH51粉末高溫合金是采用粉末冶金工藝制備的相沉淀強(qiáng)化型鎳基高溫合金。該合金γ相的體積分?jǐn)?shù)為$,-左右,其形成元素的原子分?jǐn)?shù)為50%左右。合金盤(pán)件的制造工藝路線是采用真空感應(yīng)熔煉制取母合金,然后霧化制取預(yù)合金粉末,進(jìn)而制成零件毛坯。與同類(lèi)鑄、鍛高溫合金相比,它具有組織均勻、晶粒細(xì)小、屈服度高和疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前650度工作條件下強(qiáng)度水平的一種高溫合金。該種高溫金主要用于高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件,如渦 和承力環(huán)件等 [7] 。
金屬間化合物用于制作各類(lèi)先進(jìn)運(yùn)載工具動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的構(gòu)件,減少自重、提能;
ODS合金具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能,可用于制造發(fā)動(dòng)鍵部件,也可用于火力發(fā)電系統(tǒng)、煤氣化爐、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)和工業(yè)鍋爐、玻璃制造、汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆等;
高溫金屬基自潤(rùn)滑材料主要用于生產(chǎn)高溫自潤(rùn)滑軸承,主要用于替代含油軸承、鑲嵌式固體自潤(rùn)滑軸承、雙金屬軸瓦及鑄硫鋼固體潤(rùn)滑軸承(包括鑄鋼表面硫化處理軸承)在冶金設(shè)備上的應(yīng)用,該高溫自潤(rùn)滑軸承具有強(qiáng)度高、承載能力大、潤(rùn)滑效果好、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、噪音小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) [6] 。
鎳基高溫合金指的是以鎳為基體(含量一般大于50%) 在650~1000℃范圍內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。鎳基高溫合金(以下簡(jiǎn)稱(chēng)鎳基合金)是30年代后期開(kāi)始研制的。英國(guó)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(guó)于40年代中期,蘇聯(lián)于40年代后期,中國(guó)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(gè)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,要求合金有更高的高溫強(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)展出性能更好的定向結(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(lái)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(shí)間內(nèi),鎳基合金的工作溫度從 700℃提高到1100℃,平均每年提高10℃左右。鎳基高溫合金的發(fā)展趨勢(shì)見(jiàn)圖1。
上海秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)有限公司是一家是一個(gè)集冶煉、、生產(chǎn)高溫合金、高鎳合金、鎳合金、耐蝕合金、因科合金、蒙乃爾合金、無(wú)磁模具鋼及各種特種合金材料于一體的高新技術(shù)生產(chǎn)型企業(yè)。公司擁有先進(jìn)的設(shè)備:1噸,2噸中頻熔煉爐;50kg,200kg,500kg三臺(tái)真空感應(yīng)爐;中高處理電爐等設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備包括:爐前直讀光譜儀,分光光度儀,化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)室(內(nèi)有試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī))、金相實(shí)驗(yàn)室、超聲波無(wú)損檢測(cè)等。產(chǎn)品有管材、棒材、板材、絲材、帶材、法蘭、鍛件和管件等。產(chǎn)品用于各種電爐制造,金屬產(chǎn)品熱處理設(shè)備、各大鋼廠、鋁廠、冶金、石油化工、玻璃、陶瓷、搪瓷、紡織、家用電器、電子電器、工業(yè)電器、食品機(jī)械、飛機(jī)制造、汽車(chē)制造、、等制造行業(yè)。
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1. 交貨狀態(tài):鍛造、鑄態(tài)、退火態(tài)、固溶態(tài)、時(shí)效態(tài);
2. 外觀狀態(tài):黑皮態(tài)、車(chē)光態(tài)、磨光態(tài)、酸洗態(tài);
3. 尺寸規(guī)格:公稱(chēng)尺寸、公差范圍、定尺、不定尺、標(biāo)準(zhǔn)尺寸;
4. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):GJB/T、GB/T、ASTM、ASME、JIS、JS、DIN、其它;
5. 訂貨量;
6. 交貨期。
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秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)(湖州市分公司)是具有多年歷史的 哈氏合金制造企業(yè),是我國(guó) 哈氏合金生產(chǎn)基地專(zhuān)業(yè)制造廠家之一。公司位于秉爭(zhēng)實(shí)業(yè)有限公司,交通便捷,通訊暢達(dá), 哈氏合金產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)各地,深受用戶歡迎。
司太立合金的典型牌號(hào)有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite31,Stellite100等。在我國(guó),主要對(duì)司太立高溫合金研究比較深入和透徹。與其它高溫合金不同,司太立高溫合金不是由與基體牢固結(jié)合的有序沉淀相來(lái)強(qiáng)化,而是由已被固溶強(qiáng)化的奧氏體fcc基體和基體中分布少量碳化物組成。鑄造司太立高溫合金卻是在很大程度上依靠碳化物強(qiáng)化。純鈷晶體在417℃以下是密排六方(hcp)晶體結(jié)構(gòu),在更高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)閒cc。為了避免司太立高溫合金在使用時(shí)發(fā)生這種轉(zhuǎn)變,實(shí)際上所有司太立合金由鎳合金化,以便在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)使組織穩(wěn)定化。司太立合金具有平坦的斷裂應(yīng)力-溫度關(guān)系,但在1000℃以上卻顯示出比其他高溫下具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性能,這可能是因?yàn)樵摵辖鸷t量較高,這是這類(lèi)合金的一個(gè)特征。
熱處理
司太立合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對(duì)鑄造工藝很敏感,為使鑄造司太立合金部件達(dá)到所要求的持久強(qiáng)度和熱疲勞性能,必須控制鑄造工藝參數(shù)。司太立合金需進(jìn)行熱處理,主要是控制碳化物的析出。對(duì)鑄造司太立合金而言,首先進(jìn)行高溫固溶處理,溫度通常為1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶體;然后再在870-980℃進(jìn)行時(shí)效處理,使碳化物(常見(jiàn)的為M23C6)重新析出。