耐高温MCrAlYX合金涂层研究进展

第7卷 第2期 热 喷 涂 技 术

V ol.7, No.22015年6月 Thermal Spray Technology Jun., 2015

耐高温MCrAlYX 合金涂层研究进展

王梦雨１，２，王辉１，２，张康１，２，张淑婷１，２

（1.北京矿冶研究总院，北京 100160；

2．北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心，北京 102206）

摘要：为了不断提高发动机的性能（高推重比、低油耗），要求不断提高涡轮进口燃气温度。由于NiCoCrAlY 或CoNiCrAlY 粘结层的抗氧化、抗热腐蚀的综合性能较好，因此，目前的飞机发动机叶片所用的热障涂层大多采用这两种合金体系。针对MCrAlY 型粘结层来说，目前比较成熟的技术有等离子体喷涂，电子束物理气相沉积，另外，测控溅射沉积、爆炸喷涂、尤其是高速氧燃料喷涂方法也正在发展。关键词：MCrAlY ；涂层；制备方法

中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1674-7127（2015）06-0003-04 DOI 10.3969/j.jssn.1674-7127.2015.02.003

Research Progress on High Temperature Resistance of

MCrAlYX Alloy Coating

WANG Meng-yu 1，2，W ANG Hui 1，2，ZHANG Kang 1，2，ZHANG Shu-ting 1，2

(1.Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy ，Beijing 100160，China ；

2.Beijing Engineering Technology Research Center of Surface Strengthening and Repairing of Industry parts ，

Beijing 102216，China)

Abstract ：In order to improve the performance of the engine (high thrust to weight ratio ，low fuel consumption)，it is necessary to increase the turbine inlet gas temperature.The comprehensive performance of NiCoCrAlY or CoNiCrAlY bond coating in oxidation and hot corrosion resistance is good.Therefore ，these two kinds of alloy systems are widely applied to thermal barrier coating in aircraft engine blades. At present ，plasma spraying and electron beam physical vapor deposition are relatively mature technology for MCrAlY bonding layers. In addition ，sputtering deposition ，explosion spraying ，as well as high velocity oxy fuel spraying are being developed.

Keywords ：MCrAlY ；Coating ；Preparation method

基金项目：863高温合金高温防护涂层技术研究（0107-1076-1）

作者简介：王梦雨（1976-），女，黑龙江人，本科，工程师. Email ：wang_my@https://www.wendangku.net/doc/ad11670773.html,

早在20世纪40年代就出现了航空发动机防护涂层的报道，经过几十年的研究，高温涂层材料的成分与结构等方面均有了巨大的改进。根据成分的选择、结构的优化，可以将高温涂层的发

展经历简单地划分为以下几个时期：

第1代涂层，20世纪60年代研制成功了β-NiAl 基铝化物涂层。但NiAl 相脆性大、易开裂，Al 原子向基体扩散快，涂层使用寿命短。

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第2代涂层，20世纪70年代出现了改进型铝化物涂层，如Al-Cr、Al-Si、Al-Ti、Pt-Al，其中以镀Pt渗Al形成的铂铝化物涂层具有更长的使用寿命而倍受欢迎，进而成为研究的热点，至今仍有相关报道。以上两代涂层均属于扩散涂层, 这些涂层在航空发动机上得到了一定的应用。

第3代涂层，20世纪80年代发展了可以调整涂层成分，能在更高温度下起到高温抗氧化作用的等离子体喷涂MCrAlY涂层(M代表Fe、Co、Ni或二者的结合)，被普遍地用作为TBC系统的金属粘结层。它克服了传统铝化物涂层与基体之间相互制约的弱点，在抗高温氧化方面有显著的改善。

第4代涂层，20世纪80年代和90年代普遍研究使用的陶瓷热障涂层，比如6%～8%Y2O3部分稳定的ZrO2涂层，具有显著的隔热效果，显示了巨大的优势。

１引言

长期以来，为了不断提高发动机的性能（高推重比、低油耗），要求不断提高涡轮进口燃气温度。涡轮叶片（包括导向叶片、工作叶片）长期经受高温燃气的冲击和侵蚀，这对涡轮叶片材料提出了严峻的要求。在这种恶劣环境下使用的金属材料构件既要有优异的高温力学性能（蠕变性能、持久性能、疲劳性能、韧塑性能等），又要具备良好的抗腐蚀性能。单靠改进合金很难同时解决这两个问题。一般的设计原则是：选择高温强度足够高的合金作为基体提供部件所需的力学性能，表面施加防护涂层提供抗高温氧化和耐热腐蚀能力。

图1为不同年代发动机材料的工作温度曲线。可以看出，采用高温防护涂层可以大幅度提高发动机材料的工作温度。

扩散涂层（铝化物涂层和改性铝化物涂层）的成分不容易按照要求控制，涂层对基体合金的机械性能影响很大。MCrAlY包覆涂层克服了这个缺点，它利用各种物理（喷涂、多弧离子镀、溅射、电子束物理气相沉积等）或化学（复合电

镀）的沉积手段在合金表面直接制备。与扩散涂

图1 发动机材料工作温度的发展

Fig.1 The development of engine operating

temperature of the material

层相比，可以通过调整MCrAlY涂层成分可以实现抗氧化型涂层和耐热腐蚀型涂层，从而满足不同的工作环境和不同基体合金的需要。也就是说，可按要求控制MCrAlY涂层的成分和厚度，使之兼顾抗氧化、耐腐蚀性能与力学、机械性能，满足不同的使用工况，MCrAlY涂层作为高温防护涂层材料或热障涂层的粘结底层材料得到了广泛的研究和应用。

２　ＭＣｒＡｌＹＸ合金涂层的简介

MCrAlY粘结层的常见合金体系有FeCrAlY，NiCrAlY，CoCrAlY，NiCoCrAlY等几种，各自具有不同的使用特性。但由于在服役过程中Fe基粘结层生成的氧化产物如Fe2O3等，在高温下易与陶瓷顶层中的ZrO2的单斜相或立方相发生化学反应，削弱热障涂层的整体性能。因此，FeCrAlY系粘结层材料逐渐淡出了在热障涂层领域中的应用。发动机的高温工作环境对热端部件主要有3种腐蚀(氧化)形式：高温氧化、高温热腐蚀、低温热腐蚀，温度高于1000℃时以高温氧化为主要的腐蚀形式。由于NiCoCrAlY或CoNiCrAlY粘结层的抗氧化、抗热腐蚀的综合性能较好，因此，目前的飞机发动机叶片所用的热障涂层大多采用这两种合金体系。

此后，对M-Cr-Al-X(M代表Ni、Co或两者的联合；X为对氧反应活性元素如Ta、Si、Y、Hf、Zr等)体系涂层的抗氧化、热腐蚀及塑性进

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行研究，已确定镍基Ni-Cr-Al-Y型涂层具有优良的抗氧化性能，钴基Co-Cr-Al-Y型涂层则更抗热腐蚀。

３　ＭＣｒＡｌＹＸ合金涂层的制备方法

针对MCrAlY型粘结层来说，目前比较成熟的技术有等离子体喷涂，电子束物理气相沉积，另外，测控溅射沉积、爆炸喷涂、尤其是高速氧燃料喷涂方法也正在发展。

3.1等离子体喷涂

等离子喷涂由于成本低，生产效率高，喷涂层厚度可调范围大，成分易控制等优点，已成为制备热障涂层的主要方法。等离子体喷涂是把金属或陶瓷粉末送入高温的等离子体火焰，利用等离子体焰流将喷涂材料加热到熔融或高塑性状态，在高速等离子体焰流的引导下，高速撞击工件表面。喷涂过程中，首先是喷涂材料被加热达到熔化或半熔化状态；然后是被气流推动加速向前喷射的飞行阶段；最后以一定的动能冲击基体表面，产生强烈碰撞碾平成扁平层并瞬间凝固。最终形成的喷涂涂层是由无数变形粒子相互交错，呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构。

采用这种方法制备的涂层，涂层与基体表面的结合以机械结合为主。颗粒与颗粒之间不可避免地存在一部分孔隙或空洞，热障涂层孔隙率一般在4％~20％之间；且抗冲击能力差，涂层中伴有氧化物和夹杂。为了克服这些缺点，近年来又发展了低压等离子体喷涂技术。而另外一种改善大气等离子喷涂涂层性质的方法则是对制得的涂层进行激光重熔，且目前国内外均已对激光表面处理技术进行了大量的研究实验。

3.2低压等离子体喷涂

低压等离子喷涂又称真空等离子喷涂，是在低于大气压的密闭空间里进行的等离子喷涂，将等离子喷枪、工件及其运转机械置于低真空的密闭室内，在室外控制喷涂过程。这种工艺因为是在低压保护性气氛下工作，所以可以有效防止喷涂过程中涂层材料被空气中的O2和N2污染，从而保证了涂层成分和原始材料成分的一致性，但是这种工艺还不能完全排除氧化物的生成，在MCrAlY涂层组织中常常含有氧化物夹杂。此外，采用这种工艺制备的涂层可以达到很高的致密度，一般能达到理论密度的99％以上，涂层的孔隙率大大降低，主要是闭孔，但是无法通过喷丸或热等静压等方式消除。

3.3电子束物理气相沉积

电子束物理气相沉积技术是电子束技术与物理气相沉积技术相结合的产物，并伴随着电子束与物理气相沉积技术的发展而发展起来。直到20世纪中叶，电子束与物理气相沉积技术结合并成功地用于材料焊接及镀膜(或涂层)的制备。电子束物理气相沉积技术的近几年发展也是很迅速的。20世纪80年代，美、德等西方国家开始利用EB-PVD工艺制备热障涂层，但由于该设备价格昂贵、制备成本高，使得对EB-PVD技术的开发一度停止。乌克兰巴顿焊接研究所在科学院院士B.A.Movchen的领导下，成立了电子束国际技术中心，并将EB-PVD设备的成本降低到接近西方国家同类设备的l/5。该中心成功地在叶片上制备出热障涂层，现已得到应用。到了90年代中期，随着乌克兰巴顿焊接研究所研制的低成本的EB-PVD设备在世界各国得到推广，掀起了EB-PVD 技术的开发新热潮。

其制备材料过程如下：在一定工作压力的真空室中，以电子枪所发出的电子束流作为热源，是个原材料依次经过升温、熔融、气化这一过程，最终气相原子逐渐沉积在基板上。这项技术主要用于制各陶瓷型热障涂层。也有学者将这一技术应用于沉积MCrAlY涂层，制得的涂层断裂强度小、塑性差，需要经过适当的后续处理才能得到性能优良的涂层。

3.4高速火焰喷涂

在过去几年中，第三代高速火焰喷涂系统获得了MCrAlY合金等敏感金属合金的关注，并因其成本低廉、操作简便迅速成为替代低压等离子喷涂在MCrAlY涂层上的应用之一。与进给原料熔化后喷射到金属基体上的传统方法不同，高速火焰喷涂设备是先将粉末软化后再喷射到金属基体上。HVOF技术又不同于普通火焰喷涂，它的喷枪有一个供氧与燃料(可用燃料包括丙烯、乙炔、

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丙烷、氢气、煤油等)进行燃烧的高温高压燃烧室，并且燃烧产物通过一个压缩-膨胀喷嘴喷射出去。这种结构设计的目的是在喷枪的出口处获得超音速喷涂燃流，以便将喷涂的粉末粒子以很高的速度喷射到工件表面，形成结合强度很高的涂层。

由于以超音速飞行的颗粒撞击到基体表面时会更加平展，所以HVOF喷涂涂层的结合强度、密度和硬度都非常高。高速(可使颗粒获得高的动能和较短的氧化暴露时间)和相对较低的温度是HVOF热喷涂工艺方法最重要的两个特征。

4 MCrAlYX合金涂层存在的问题及发展趋势

MCrAlY合金涂层作为连接陶瓷层与金属基体的过渡相从产生到成功应用已经经历几十年的时间，由最初的二元合金向着多元合金不断发展，组分也不断的向着最优的方向发展。但是黏结层的最终问题始终没有得到有效的解决，那就是如何使得粘结层与陶瓷层达到所期盼的结合强度。从改变材料的特性入手解决上述问题往往要经过漫长时间，而现代的制造业已经不能花费如此多的时间来等待新材料的诞生，如果重新改变对黏结层的认识，着手从新的角度入手分析粘结层的设计及制备过程，可能会有意向不到的发现。

(1)黏结层结构设计。传统的黏结层都是向着致密化的方向靠拢，但其最大的问题在于金属始终与陶瓷存在热膨胀系数的差距，黏结层越致密，意味着在高温条件下热胀的程度会越大，与陶瓷层产生的热应力就会增加。而从结构角度考虑黏结层的设计，可以将黏结层设计为具有规则的闭孔形状，让涂层产生的热应力集中作用在孔壁上，并且同时孔洞还可以与陶瓷层产生很好的锚固力，提高界面结合力的同时产生的闭孔结构同时具有相当好的隔热性能。

(2)原位自生黏结层。利用原位自生反应生成陶瓷相与金属结合好的特点，通过设计一套新的材料体系，使其可以进行原位反应，生成具有高含量陶瓷相的黏结层，这样所得到的黏结层材料体系可以满足金属基体和陶瓷层两方面的要求，使得陶瓷层与黏结层也可以得到有效的冶金结合，界面的结合性能也大幅度的提高。

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州化工，201，10（6）：60-69.

耐高温MCrAlYX合金涂层研究进展

耐热钢性能和耐腐蚀指标

耐热钢性能和耐腐蚀指标 在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力、机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。 耐热钢基本信息 简介： 耐热钢（heat-resisting steels) 在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。 类别： 耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。 耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。

用途 耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。 中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸 在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的 氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度，含量为2％时，强化效果最好。 镍、锰可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶

单晶高温合金与定向凝固的文献综诉

绪论 航空发动机涡轮叶片的运行经验表明，大多数裂纹都是沿着垂直于叶片主应力方向的晶粒间界即横向晶界上产生和发展的。因此消除这种横向晶界，则可大大提高叶片抗裂纹生长能力。定向凝固就是基于这种设想对叶片铸件的凝固过程进行控制，以获得平行干叶片轴向的柱状晶粒组织。柱状晶之间只有纵向晶界而 无横向品界，这就是定向凝固的柱晶叶片，如果采取某些措施，只允许有一个晶粒成长的柱晶，从面消除了一切晶界，这就是单晶叶片。 由于定向凝固技术用于真空熔铸高温合金涡轮叶片，航空发动机的材料和性能有了极大的提高，特别是单晶叶片的性能和使用寿命比普通精铸叶片提高了许多倍，因此自70年代初期，定向凝固高温合金涡轮叶片开始应用以来，世界各先进的军用及民用航空发动机都普遍采用定向凝固或单晶铸造叶片。 1.定向凝固 1.1定向凝固原理 进行定向凝固以得到连续完整的柱状晶组织，必须满足以下两基本条件: (l)在整个凝固过程中，铸件的固一液相界面上的热流应保持单一方向流出，使成长晶体的凝固界面沿一个方向推进; (2)结晶前沿区域内必须维持正向温度梯度，以阻止其他新晶核的形成。 1.1.1定向凝固过程 定向凝固时合金熔液注入壳型，首先同水冷底板相遇，于是靠近板面的那一层合金熔液迅速冷至结晶温度以下而开始结晶，但此时形成的晶粒，其位向是混乱的，各个方向都有。在随后的凝固进行过程中，由于热流是通过已结晶的固体金属合金有方向性地向冷却板散热，且结晶前沿是正向温度梯度，根据立方晶系的金属及合金（Ni、Fe、Co等及其高温合金）在结晶过程中晶体<100>是择优取向，长大速度最快，从而那些具有<100>方向的晶粒择优长大，而将其他方向的晶粒排挤掉。只要上述定向凝固条件保持不变，取向为<100>的柱状晶继续生长，直到整个叶片，如图1-1所示。

高温合金材料最新发展

高温合金材料最新发展 新一代高温合金 New Generation Ni-based and Co-based Superalloys 高温合金由于具有优的高温力学性能和抗腐蚀、氧化能力等综合性能，而广泛地用于航空航天发 动机、地面燃气轮机以及其他恶劣服役环境中的关键设备中。 Ni and Co-based superalloys have good balanced properties of high temperature strength, toughness, and resistance to degradation in corrosive or oxidizing environments, which make the materials widely used in aircraft and power-generation turbines, rocket engines, and other aggressive environments. 1．第四代镍基单晶高温合金（Ru-containing Single Crystal Ni-base Superalloys） 先进镍基单晶高温合金由于其高温下优良的综合性能而成为高推比（>12）航空发动机高压涡轮 叶片的首选材料，与传统低Cr商业单晶合金的设计思路不同，利用Ru和高Cr及其交互作用有可能 通过改变γ’相形貌，即改变合金元素在γ和γ’两相中分配比和点阵错配度，提高蠕变性能，并保持良好 的综合性能。 Different from commercial single crystal superalloys with low levels of Cr addition, high levels of Cr and Ru additions as well as the effects of their interaction influence the morphology of γ’ precipitates remark ably. They changed the elemental partitioning ratio between the γ and γ’ phases, and the lattice misfits of these experimental alloys, and enhanced the creep life with keeping the balanced properties. These new

耐热金属材料发

耐热金属材料发

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3 耐热金属材料的发展 耐热金属材料是在高温下使用的金属材料。一般来说，加工硬化的金属被加热到某一温度以上，变形的晶格产生变化，发生再结晶，这个温度就是再结晶温度。金属的再结晶温度约为金属熔点温度的1/2（绝对温度）。耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度见表1。 金属材料承担保证结构件强度的作用，一般采用为提高强度添加合金元素的合金金属材料。合金金属材料的温度达到纯金属再结晶温度时不立即发生软化，例如，Ni 基超合金在大大超过纯金属Ni 再结晶温度（如在1000℃左右）的 条件下，可以连续使用数万小时。 1 耐热金属材料的特性要求 对耐热金属材料要求的特性是多种多样的，见表2。对不同用途的耐热金属材料所要求的特性是不同的，其中必须具备的特性是高温抗氧化性、耐蚀性、足够的强度以及加工性和低成本。广泛使用的高温金属材料是以Fe 、Ni 、Co 为主成分的合金。 1.1 抗氧化性和耐蚀性的耐热涂层 除了高温大气环境，还有多种高温环境下的氧化和腐蚀问题。这些氧化和腐蚀不仅是材料的表面现象，而且会深入到材料内部，特别是会发生沿晶界的晶界侵蚀现象。Fe 、Ni 、Co 在纯金属状态下，不具有足够的抗高温氧化性和高温耐蚀性。为满足不同的使用要求进行了大量的研究。 火力发电用钢的使用期限要求是10 万小时或10 年，按照这个 表1 耐热金属材料主成分金属的熔点和再结晶温度 金属 Mg Al Cu Ni Co Fe Ti Nb Mo W 熔点，℃ 650 660 1085 1455 1495 1583 1670 2469 2623 3422 再结晶温度，℃ 189 194 406 591 611 633 699 1098 1175 1575 表2 对耐热金属材料要求的特性 物理性能 熔点、密度、热传导率、热膨胀系数、扩散速度等 化学性能 在含有高温空气、水蒸气CO 、CO2、H2S 等的各种燃烧废气、熔融盐及其他环境下具有抗氧化性、耐蚀性和氧化层密着性等。 力学性能 高温下的强度、延性、韧性，蠕变强度、疲劳强度、、抗热疲劳性、抗热震性、在高温下长 期使用的稳定性等。 加工制造性 能够进行熔炼、铸造、锻造、轧制、焊接、烧结，制造成所要求的形状尺寸的部件。 经济性 原料费、加工费低廉，制造的工艺低成本化。

各种耐热钢不锈钢的特性和用途

各种耐热钢不锈钢的特性和用途 钢号特性用途 奥氏体钢 301 17Cr-7Ni-低碳 与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度 和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。 列车、航空器、传送带、 车辆、螺栓、螺母、弹 簧、筛网301L 17Cr-7Ni-0.1N-低 碳 是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶 界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起 的强度不足，保证钢的强度。 铁道车辆构架及外部 装饰材料 304 18Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热 性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性 好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度 -196℃~800℃）。 家庭用品（1、2类餐具、 橱柜、室内管线、热水 器、锅炉、浴缸），汽 车配件（风挡雨刷、消 声器、模制品），医疗 器具，建材，化学，食 品工业，农业，船舶部 件 304L 18Cr-8Ni-低碳 作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304 刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐 蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持 良好的耐蚀性，使用温度-196℃~800℃。 应用于抗晶界腐蚀性 要求高的化学、煤炭、 石油产业的野外露天 机器，建材耐热零件及 热处理有困难的零件304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu 因添加Cu其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹 性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性 与304相同。 保温瓶、厨房洗涤槽、 锅、壶、保温饭盒、门 把手、纺织加工机器。 304N1 18Cr-8Ni-N 在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元 素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。 构件、路灯、贮水罐、 水管 304N2 18Cr-8Ni-N 与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度 钢。 构件、路灯、贮水罐 316 18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强 度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优 （无磁性）。 海水里用设备、化学、 染料、造纸、草酸、肥 料等生产设备；照像、 食品工业、沿海地区设 施、绳索、CD杆、螺 栓、螺母316L 18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性 外，其抗晶界腐蚀性优。 316钢的用途中，对抗 晶界腐蚀性有特别要 求的产品。 321 18Cr-9Ni-Ti 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在 430℃-900℃温度下使用。 航空器、排气管、锅炉 汽包 铁素 409L 11.3Cr-0.17Ti-低 C、N 因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较 好。 汽车排气管、热交换 机、集装箱等在焊接后 不热处理的产品。

镍基单晶高温合金的发展

镍基单晶高温合金的发展 胡壮麒1　刘丽荣1,2　金　涛1　孙晓峰1 (1.中国科学院金属研究所,沈阳　110016;2.沈阳工业大学,沈阳　110023) 摘要:概述了镍基单晶高温合金的发展历程,分析了其成分、相组成、热处理的特征和持久变形及强化机制,给出了其持久性能数据,并指出了发展趋势。 关键词:镍基单晶高温合金　成分　性能 D evelop m en t of the N i-Ba se S i n gle Crysta l Supera lloys Hu Zhuangqi1　L iu L ir ong1,2　J in Tao1　Sun Xiaofeng1 (1.I nstitute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang110016,China) (2.Shenyang University of Technol ogy,Shenyang110023,China) Abstract:The devel opment of the N i-base single crystal superall oys is intr oduced,and its compositi on,phase p re2 ci p itati on,heat treat m ent,endurance p r operty and strengthening mechanis m are analyzed.The data of its endurance p r operty is listed,and the devel opment trend of N i-base single crystal superall oys is pointed out. Key words:N i-base single crystal superall oys;compositi on;p r operty 1　引言 镍基单晶高温合金具有优良的高温性能,是目前制造先进航空发动机和燃气轮机叶片的主要材料。为了满足高性能航空发动机的设计需求,多年来,各国十分重视镍基单晶高温合金的研制和开发。 20世纪80年代以来,单晶高温合金一直沿着其独特的道路发展。随着合金设计理论水平的提高和生产工艺的改进,相继出现耐温能力比第1代单晶合金分别大约高30℃和60℃的第2代单晶合金和第3代单晶合金;第2代单晶高温合金的代表有P WA1484〔1〕、C MSX-4〔2〕等,第3代单晶高温合金的代表有C MSX-10〔3〕、C MSX-11〔4〕、Rene N6〔5〕等。研究表明〔6〕,第3代单晶高温合金C MSX-10的耐温能力比第2代单晶合金C MSX-4(最高使用温度约为1163℃)的大约高30℃,其使用温度可达 收稿日期:2005-07-18 第一作者简介:胡壮麒(1929—),中国工程院院士,从事高温合金的开发与应用研究,详细介绍见封二。1204℃左右,同时,还具有十分明显的蠕变强度优势。近年来出现的第4代单晶合金RR3010的承温能力达到1180°C〔7〕,用在英国RR公司最新研制的Trent发动机上。Re的加入以及Hf、Y、La,Ru等元素的合理应用,使新的单晶合金的持久性能和抗环境性能均有明显的提高。 本文综述了有关镍基单晶高温合金的成分特点、相组成、热处理制度、合金性能、应用情况和发展方向,可为开发和研制该类合金提供参考。 2　单晶高温合金的特征 2.1　成分特征 到目前为止,单晶合金已发展了5代。 典型单晶高温合金的成分及应用见表1。在进行单晶合金成分设计时,要兼顾合金性能和工艺性能。由于单晶合金中不存在晶界,并应用在较为苛刻的环境下,所以要注意某些元素的特殊作用。 分析表1列出的单晶合金的成分,可以看出,单晶高温合金成分的发展有以下特点〔8〕。 1 2005年第31卷第3期航空发动机

高温合金材料的应用与发展

高温合金材料的应用与发展分析 李桃山王保山 南昌航空大学飞行器工程学院100631班：10号 南昌航空大学飞行器工程学院100631班：20号 摘要： 本文主要介绍高温合金材料的定义及加工特点，通过了解合金的使用范围及选择标准，使更好的发展运用在各个领域。随着工业技术的发展。要求使用具有耐更高温度下的疲劳、蠕变、热稳定性以及抗氧化性能的高温材料，以适应先进设备（主要是航空运用）的设计要求，因此近半个多世纪以来人们从未停止过对的各种高温合金材料研发。从我国高温材料的发展历程与现状分析认为，我们应该发扬民主, 军民结合, 发扬全国一盘棋的精神, 形成一个和谐的集体，使我国高温合金体系建立在一个更坚实的基础上。 关键字：高温合金材料合金分类应用合金发展前景选择标准 前言： 高温钛合金以其优良的热强性和高比强度，在航空发动机上获得了广泛的应用。类似的高温合金材料在未来很长的一段时间应该是王牌型材料，在科技日新月异的今天，对高温合金材料的研究与来发具有很高的实际意义与战略意义。未来的航空航天飞行器及其推力系统，要求发展比现有的Ti64和Ti6242合金的强度、工作温度和弹性模量更高，密度更小，价格更低的高温合金材料，因此，高温合金材料的是航空材料的发展主流。 一、高温合金材料的定义及加工特点 高温合金定义：高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性。 高温合金加工特点 对于镍合金、钛合金以及钴合金等高温合金来说，耐高温的特性直接提高了

高温合金的研究现状

航空航天镍基高温合金的研究现状 1万艳松2鞠祖强 南昌航空大学航空制造工程学院10032129 万艳松 南昌航空大学航空制造工程学院10032121 鞠祖强 摘要 简单介绍了镍基高温合金的发展历程，综述了近年来镍基高温合金的研究进展，并探讨了镍基高温合金的应用和发展趋势。 关键字：镍基高温合金性能发展现状 1.引言 高温合金是一种能够在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，而镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。 2.镍基高温合金发展过程 镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。 3.镍基高温合金成分和性能 镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr 主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。

PERT耐热增强聚乙烯的特点及性能

分子结构特征 耐热聚乙烯属于中密度聚乙烯，英文名称缩写为PE-RT（Polyethylene with Rai sed Temperature resistance），它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的，很显然 辛烯与乙烯单体共聚时具有能形成较长支链的烯类单体，支链上含有六个碳原子（C）， 其聚合反应如下： nCH2==CH2+mCH2==CH-茂金属 催化剂 一个和几个共聚单元上带有的6C长支链，使得这种半结晶材料的结晶也有足够的“链段”数目，分子链之间无需引入活性交联分子，晶格间支链化程度非常高。分子链 之间以及长支链之间互相无序缠绕，形成了“立体网状结构”，这种特殊结构的形成使 材料的力学性能及抵抗外应力作用的蠕变性能大大提高，提高了其热稳定性、长期静液 压强度、抗慢速裂纹增长（SCG）和快速裂纹扩张（RCP）性能。 PE-RT与非耐热聚乙烯 通过分子设计技术，并采用茂金属催化剂的新型合成工艺是合成PE80级以上承压管道材料的先进工业技术特征之一。PE-RT也属于PE80级，其工作温度范围可提高到8 0℃以上，并能保证50年的使用寿命，当然其必须通过国际权威独立试验室进行认证的， 满足德国标准DIN 4721和DIN16883的要求。PE-RT耐热性的提高主要得益于所用的共 聚单体是1-辛烯而不是1-丁烯、1-己烯等，这样优化了支链的密度和微观晶体结构， 达到了与交联聚乙烯同样的耐温性能。 E-RT成型加工特性 PE-RT属中密度聚乙烯，作为耐热聚乙烯，它在生产加工过程中无需交联，克服了交联聚乙烯生产工艺的复杂性、交联度控制不稳定性，使得整个管材绝对的均质，质量 稳定。但PE-RT的加工温度范围不是很宽，其熔体温度一般控制在190℃左右，管材生 产时若温度过高，其熔体强度低，会影响其成型的稳定性。管件的注塑成型一样应采取

54.镍基单晶高温合金的发展概况

镍基单晶高温合金的发展概况 镍基单晶高温合金的发展概况 黄爱华1，崔树森1，王少刚1，杨胜群1，刘秀玲2，于兴福1 （1.沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，辽宁沈阳110043； 2.沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022） 摘要：论述了单晶高温合金的制备方法，凝固过程的控制。概述了单晶高温合金的发展历程以及合金成分的发展。最后介绍了我国高温合金的发展状况。 关键词：镍基单晶高温合金；制备方法；合金成分 高温合金由等轴晶经历了定向柱晶发展到单晶，既是发动机工作温度不断提高的要求，也是凝固技术持续发展的结果。镍基单晶高温合金通常划分为五代，早期研制的单晶合金称为第一代单晶合金[1]，随着铼(Re)元素的引入，第二代和第三代单晶合金[2]相继出现，近期开始在单晶合金中加入元素钌(Ru)，从而研制出第四代至第五代单晶高温合金。 镍基高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、发电、机床、石油和化工等工业领域，在航空发动机上主要用于制作热端部件，如涡轮工作叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室和压气机等部件。在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位，与铁基和钴基合金相比，镍基合金具有更好的高温性能，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，可以说，镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展，也决定了航空工业的发展。采用定向凝固技术制备出的单晶合金，其使用温度已接近合金熔点的90%，成为当代先进航空发动机热端部件不可替代的重要结构材料。 1情况介绍 铸件形成定向柱晶组织必须具备两个条件，一是热流必须垂直于晶体生长的固液界面单向流动;二是固液界前方的液体中没有稳定的晶核。Bridgman法就是一种广泛应用的由高温熔体生长单晶的方法。 单晶和定向柱晶凝固过程的唯一差别是单晶必须是由一个晶核长大而成的。获得单一晶核的方法通常有两种：即选晶法和籽晶法，两种方法各有优缺点、互相补充。 （1）螺旋生长法制备单晶的基本原理（图1，图2）,众多晶粒在经过螺旋形的单晶选择器后，只剩下生长最快的一个晶粒，从而形成单晶。 图1单晶的螺旋生长法生产示意图图2单晶选择示意图

中国高温合金行业市场现状与发展前景投资风险分析报告2020-2025

《中国高温合金行业市场现状与发展前景投资风险分析》 更新时间:2020 版本：2020新版

目录 第一章2018-2019年中国高温合金市场运行调查研究分析 (1) 第一节中国高温合金市场运行现状分析 (2) 一、中国高温合金市场结构调查研究分析 (3) 二、中国高温合金市场规模调查研究分析 (4) 三、中国高温合金市场增速调查研究分析 (5) 四、中国高温合金区域市场占比研究分析 (6) 五、中国高温合金市场价格走势调查研究分析 (7) 六、中国高温合金市场战略及前景趋势研究分析 (6) 第二节中国高温合金行业市场容量调查研究分析 (8) 一、中国高温合金市场容量调查研究分析 (9) 二、中国高温合金市场容量前景趋势预测分析 (10) 第二章2018-2019年中国高温合金行业营销策略分析 (11) 第一节2018-2019年中国高温合金行业营销策略分析 (12) 一、中国高温合金行业的互联网主要宣传优势 (13) 二、中国高温合金企业互联网+营销的关键点分析 (14) 三、中国高温合金行业互联网+营销战略研究分析 (15) 第二节2019-2020中国互联网+高温合金品牌营销思路分析 (16) 一、中国高温合金品牌快速成长的策略探讨 (17) 二、互联网+高温合金品牌有效营销要注重服务的优势 (18) 三、互联网+高温合金新品牌的市场培育路径分析 (19) 四、高温合金品牌有效营销需建立互联网营销模式 (20) 第三章2020-2025年中国高温合金行业发展前景及趋势预测分析 (21) 第一节2020-2025年中国高温合金行业发展前景分析 (22) 一、疫情后中国高温合金产业方向 (23) 二、中国高温合金产业政策趋向研究 (24) 三、中国高温合金市场发展空间研究分析 (25)

耐高温水泥

耐高温水泥的概念,顾名思义,就是可以耐高温的水泥.它的种类很多: 高铝水泥 铝酸盐系列耐高温水泥 N型超早强铝酸盐水泥 纯铝酸钙水泥 磷酸盐系列耐高温胶凝材料 特点：耐高温，耐腐蚀 组成：主要为铝酸盐系列，另外还有磷酸盐系列 用途：窑炉内衬（电力、石化、冶金、建材） 一、高铝水泥 凡以铝酸钙为主，氧化铝含量约50%的熟料，磨制的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥。1、定义：高铝水泥（以前称矾土水泥）是以铝矾土和石灰为原料，按一定比例配制，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝材料，又称铝酸盐水泥。 2、品质指标 （1）.标号 高铝水泥的标号系按本标准规定的强度检验方法测得的3天抗压强度表示，分为425、525、625和725四个标号。(根据GB201-2000要求，高铝水泥标准修订为铝酸盐水泥标准，铝酸盐水泥以铝含量为划分标准，其中CA50系列取消原标号，设立了按照3天强度细分的如A600,A700,A900 等品种） （2）细度 0．088毫米方孔筛筛余不得超过10% 注：水泥细度允许用比表面积来代替，按GB 207-63《水泥比表面积测定方法》测定不得小于2400厘米2/克，如有争议，以筛析法为准。 （3）凝结时间 初凝不得早于40分钟，终凝不得迟于10小时。 （4）强度 各龄期强度不得低于下表数值。 ━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━ | 水泥标号| 抗压强度，公斤/厘米2 │抗压强度，公斤/厘米2 ├─────- ┬──────┼──────┬─────── │1天│ 3 天│ 1 天│ 3 天 | ────────┼──────┼──────┼──────┼─────── 425 │ 360 │ 425 │40 │ 45 ────────┼──────┼──────┼──────┼─────── 525 │ 460 │ 525 │50 | 55 ────────┼──────┼──────┼──────┼───────

Ni—Cr—Al高温合金材料的研究现状及发展

Ni—Cr—Al高温合金材料的研究现状及发展 【摘要】随着航天、航空、电力、冶金、能源、石化工业的迅速发展，对高温抗氧化合金材料的服役性要求越来越高，高温抗氧化合金材料已经成为影响工业发展的决定因素，这就给高温抗氧化合金的研制和开发提出新的机遇和挑战。Ni-Cr-Al合金以其抗高温、抗氧化性能被广泛的应用于燃气轮机叶片等高温部件，在国防和工业生产中，扮演着重要角色。 【关键词】Ni-Cr-Al高温合金;性能;研究现状;发展 1.引言 镍是一种耐腐蚀性优良、韧性较好的金属材料，具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐腐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。Ni-Cr-Al合金的成分主要是镍铝，铬的含量较少，是重要的高温合金材料，在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中都有广泛的应用，物理与化学的性能不言而喻，耐高温、抗蠕变、抗腐蚀性能好，凭借这些优良性能，使镍铬铝合金成为未来高温合金材料中最有前景和价值的合金材料之一，因此，研究镍铬铝合金对现实工业生产具有重要的意义。 2.概述 Ni-Cr-Al高温合金依靠其耐高温抗氧化性能，成为重要高温材料之一，在国防和工业生产中，扮演着重要的角色，以其优良的性能被广泛应用于航空航天，电力，冶金等高温部件。Ni-Cr-Al高温合金这样良好的性能主要依靠Al和Cr来形成一层Al2O3和Cr2O3保护性氧化膜，氧化膜生长缓慢，粘附性较好，对基体起到良好的保护作用。 3.Ni-Cr-Al合金的发展历程 3.1 Ni-Cr合金：Ni-Cr合金可作为耐热、抗高温氧化和耐腐蚀的涂层。典型的镍铬合金为镍含量80%、铬含量为20%，但也有镍为60%，铬为16%和其余为铁的。其中80Ni20Cr合金是热喷涂常用的材料，该合金具有较好的耐高温氧化性能，耐酸和碱腐蚀，是制备耐热、耐蚀涂层的典型材料。由于涂层致密、与基体材料的粘结性好，通常作为耐热陶瓷涂层的粘结底层，既能增加涂层的结合强度，同时又能防止高温氧化和腐蚀性气体对金属的侵蚀，但该合金不耐硫化氢、亚硫酸气体、盐类及高温潮湿下还原性气体的腐蚀，在硝酸、盐酸溶液中也容易受到侵蚀。可广泛应用于锅炉水冷管壁（包括重油余热锅炉中的水冷管壁及燃煤锅炉水冷管壁）和换热器管壁，以减缓锅炉管壁的腐蚀与冲蚀。如美国TAFA公司为喷涂锅炉水冷壁保护涂层而设计的牌号为45CT的镍铬合金丝，保护锅炉管道，延长其使用寿命。 3.2 Ni-Al合金：用于电弧喷涂的Ni-Al合金丝，镍、铝的质量比为Ni：Al=95：

高温合金的性能

高温合金是在高温下具有较高力学性能、抗氧化和抗热腐蚀性能的合金。高温合金按基体成分可分为镍基高温合金、铁镍基高温合金和钴基高温合金，其中镍基高温合金发展最快，使用也最广，铁镍基高温合金次之。按强化方式分为固溶强化合金和析出强化合金（或称时效沉淀强化合金）等。按成型方式和生产工艺分为变形合金、铸造合金、粉末冶金合金和机械合金化合金。 固溶强化高温合金的基体为面心立方点阵的固溶体，在其固溶度范围内通过添加铬、钴、钼、钨、铌等元素，提高原子间结合力，产生点阵畸变，降低堆垛层错能，阻止位错运动，提高再结晶温度来强化固溶体。固溶强化的效果取决于合金化元素的原子尺寸及加入量。原子半径较大、熔点较高的钼和钨具有较好固溶强化作用，两者总含量可达18%~20%。铬可防止高温氧化和热腐蚀，但含量过高会降低γ’相的固溶度，使合金的热强性下降。镍基固溶强化高温合金一般均具有优良的抗氧化、抗热腐蚀性能，塑性较高、焊接性能好，但热性相对较低。铁镍基固溶强化高温合金，虽然与镍基固熔强化高温合金相比在热强性、抗氧化和抗热腐蚀等方面略差一些，但仍具有良好的力学性能、较好冷热加工工艺性能和焊接性能。 析出强化高温合金是在固溶强化高温合金的基础上，通过添加较多的铝、钛、铌等元素而发展的。这些无元素除了强化固溶体外，通过时效处理，与镍结合形成共格稳定、成分复杂的Ni3(Al Ti)相(也就是γ’相，具有长程有序的面心立方结构)或Ni3(Nb AI Ti)相（也就是γ’’相，有序体心四方结构）金属间化合物，同时钨、钼、铬等元素与碳形成各种碳化物（如MC M6C M23C6等）由于γ’(γ’’)相和碳化物存在，使合金的热强性大大提高。此外，这类合金中还可以加入微量的硼、锆和稀士元素、形成间隙相，强化晶界。近年来发展的一些合金，往往采用固溶，析出和晶界多种方式强化，使合金具有优良的综合性能。随着AI Ti Nb 等γ’(γ’’)相形成元素含量的提高，其强化效果也增大，热强性提高，但合金的冷热加工性能和焊接性能随之下降。一般认为，AI+Ti含量大于6%（原子百分数）的高温合金焊接就很困难。镍基析出强化高温合金具有很好的热强性、抗氧化和抗腐蚀性能，正如前面所提到的冷热加工性能和焊接性能较固溶强化高温合金差。但是，在固溶状态下，有些镍基析出强化高温合金还是具有良好塑性和焊接性。铁镍基析出强化高温合金要中温下具有较高的热强性、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。在固溶状态下，冷热加工性能和焊接性能同镍 基析出强化高温合金相类似。无论镍基析出强化高温合金还是铁镍基析出强化高温合金，当加入更多的钼、钛、硼等强化元素时，使其冷热加工塑性下降，只能通过铸造成型，一般铸造合金的焊接较为困难。 氧化物弥散强化是在基体中加入一定量细小的弥散分布的氧化颗粒，对基体进行强化，使合金具有很高的强度和某些特性。合金TDNi TDNiCr是镍和镍铬基中加入2%左右氧化钍（ThO2）颗粒强化，由于这种合金中的氧化钍在高温下不易聚集长大、不溶于基体，同时合金的熔点高，晶粒极细，在1000~12000C下仍有较高的强度，抗疲劳性能高，缺口敏感小，室温塑性较好，可轧成棒和板材。氧化物弥散强化ODS合金是利用氧化物（如Y2 O3和AI2O3）强化的合金，这类合金的采用特殊的粉末冶金工艺生产，经锻压制成材。氧化物弥散强化合金，具有很高的持久蠕变性能，是很有发展前途的新型高温材料，其缺点是成功率低，塑性焊接性和耐蚀性差，有待解决。 高温合金性能主要取决于合金成分和它的组织结构，如前面所述，难熔金属元素Mo W以及CO起到固溶强化作用，AI Ti Nb 等γ’形成元素起到析出强化作用。一般认为，强化效果应该计算W+MO和γ’形成元素的总量，而CO和Cr居于次要地位，合金的持久强度随着合金元素总量的增加而提高。现在大量研究表明，高温合金中加入微量的B Zr Ce 和Mg等元素能显著改善晶界状况，提高合金的蠕变性能，但要注意这些元素的加入量一定要严格控制，否则就会产生有害的作用，如使合金脆化，形成低熔化合物等。

高温合金

1.高温合金的定义：高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定盈利作用下长期工作的一类金属材料。 2.高温合金的命名方法： 变形高温合金以“GH”加4位阿拉伯数字表示。前缀后第一位数字表分类号，1、2表铁基或铁镍基，3、4表镍基，5、6表钴基；1、3、5表固溶强化型合金，2、4、6表时效沉淀型合金。前缀后的第2、3、4位表合金编号。 铸造高温合金以“K”加3位阿拉伯数字表示。前缀后第一位数字表分类号，含义与变形合金相同，第2、3位表合金编号。 粉末高温合金以“FGH”加阿拉伯数字表示。 3.高温合金主要用于四大热端部件：导向器、涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室。 4.常见的高温合金基体有哪几种？铁基镍基钴基 5.高温合金的固溶强化机制：固溶度小的合金元素较之固溶度大的合金元素，会产生更强烈的固溶强化作用，但其溶解度小却又限制其加入量。 6.合金元素的固溶强化能力排序：Cr

耐高温工程塑料特性

耐高温工程塑料特性 耐高温工程塑料是一类由于它本身的特殊结构，从而在高温条件下，仍能保持它自已具有较高机械性能的塑料；一般有如下几类：PPO PPS PSF 改性PSF 聚芳砜聚芳脂。这类材料中，它们的结构中都有一个高刚性的苯环，同时又具有难氧化的氧基，硫基，砜基，这种组合，附于它们耐高温和高刚性。 PPO 简称 PPO 俗称 学名聚苯醚 英文名polyphenylene oxide 本色 PPO是一种琥珀色透明材料，比重与水相近，为1.06。 燃烧特征：难燃，离火后熄灭，火焰呈浓浓黑烟，塑料熔融时发出花果臭。 优点PPO最大的优点是：具有热塑料性塑料中最高的玻璃化温度210℃，因此，它的耐高温性能是非常高的； PPO具有高温下沸水蒸煮的能力，不变形，不分解。 PPO硬而韧，抗蠕变性能高。它的表面硬度比PA POM PC 高，蠕变性比这三种材料低；在较低的温度下-135℃下仍具有很好的延伸性；尺寸稳定 PPO可以金属化处理，即可以电度或真空镀膜 PPO的介电性能优良，在很宽的频率，温度，湿度下，都能保持恒定。 缺点： PPO在有机溶剂的情况下，会出现应力开裂 PPO不耐气候，易受阳光的照射下变色。 PPO流动性差，难加工 用途由于以上的优点，PPO最适用于在潮湿的而有载荷的情况下，即需要优良的介电性能，又要有较高的机械性能，并且尺寸稳定的场合：如调谐片，微波绝缘等 水处理设备，水蒸馏设备，水泵的零件 耐蒸煮器材，如：医疗器械，食品材料 高刚度，高强度的电器外壳及其它零件 它是比PC更高级的外壳材料 注塑性能：： PPO是结晶性塑料，有明显的熔点，217℃时熔化，但它的粘度大，难以有效的流动，360℃时就分解；一般加工温度为280℃--340℃；PPO吸水，在有水分的情况下，能引起分解，需要烘干，可以用140℃烘干2-4小时即可 另外，NORYL是PPO的改性产品，与PPO相比，它的机械性能下降很多，但也可以与PC 相比，可以代替 PPS 简称 PPS 俗称 学名聚苯硫醚 英文名polyphenylene sulfide 本色 PPS本色是一种白色材料，它结晶度高，硬而脆，热稳定性优良，可呈热固性塑料的

各种橡胶密封圈的耐高温范围及特性介绍

各种橡胶密封圈的耐高温范围 HNBR氢化丁氰橡胶密封圈 具有极佳的抗腐蚀、抗撕裂和抗压缩变形特性，耐臭氧、耐阳光、耐油性、耐天候性较好。比丁氰橡胶有更佳的抗磨性。适用于洗涤机械、汽车发动机系统及使用新型环保冷媒R134a 的制冷系统中。不建议使用于醇类、酯类或是芳香族的溶液中。一般使用温度范围为-40℃~150℃。 CR氯丁橡胶密封圈 耐阳光、耐天候性能特别好。不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅脂系润滑油，但在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。在低温时易结晶、硬化。适用于各种接触大气、阳光、臭氧的环境及各种耐燃、耐化学腐蚀的密封环节。不建议使用于强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。一般使用温度范围为-55℃~120℃。 NBR丁氰橡胶密封圈 适合与石油系液压油、甘醇系液压油、二酯系润滑油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等介质中使用。是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。不适用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃、MEK和氯仿。一般使用温度范围为-40℃~120℃。 VITON氟素橡胶密封圈 耐高温性优于硅橡胶，有极佳的耐候性、耐臭氧性和耐化学性，耐寒性则不良。对于大部分油品及溶剂都具有抵抗能力，尤其是酸类、脂族烃及动植物油。适用于柴油发动机、燃料系统及化工厂的密封需求。不建议使用于酮类、低分子量的酯类及含硝的混合物。一般使用温度范围为-20℃~220℃。 SIL硅橡胶密封圈 具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化性能。有很好的绝缘性能。但抗拉强度较一般橡胶差且不具耐油性。适用于家用电器如电热水器、电熨斗、微波炉等。还适用于各种与人体有接触的用品，如水壶、饮水机等。不建议使用于大部分浓缩溶剂、油品、浓酸和氢氧化钠中。一般使用温度范围为-55℃~250℃。 EPDM三元乙丙橡胶密封圈 具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化学性。可用于醇类及酮类，还可用于高温水蒸气环境之密封。适用于卫浴设备、汽车散热器及汽车刹车系统中。不建议用于食品用途或是暴露于矿物油之中。一般使用温度范围为-55℃~150℃。 FLS氟硅橡胶密封圈 其性能兼有氟素橡胶及硅橡胶的优点，耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳。能抵抗含氧的化合物、含芳香烃的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。一般用于航空、航天及军事用途。不建议暴露于酮类及刹车油中。一般使用温度范围为-50℃~200℃。

镍基高温合金材料研究进展汇总-共7页

镍基高温合金材料研究进展 姓名：李义锋1 镍基高温合金材料概述 高温合金是指以铁、镍、钴为基，在高温环境下服役，并能承受严酷的机械应力及具有良好表面稳定性的一类合金[1]。高温合金一般具有高的室温和高温强度、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用的可靠性[2]。因此，高温合金既是航空、航天发动机高温部件的关键材料，又是舰船、能源、石油化工等工业领域不可缺少的重要材料，已成为衡量一个国家材料发展水平的重要标志之一。 在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位。与铁基和钴基高温合金相比，镍基高温合金具有更高的高温强度和组织稳定性，广泛应用于制作航空喷气发动机和工业燃气轮机的热端部件。现代燃气涡轮发动机有50%以上质量的材料采用高温合金，其中镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40%。镍基合金在中、高温度下具有优异综合性能，适合长时间在高温下工作，能够抗腐蚀和磨蚀，是最复杂的、在高温零部件中应用最广泛的、在所有超合金中许多冶金工作者最感兴趣的合金。镍基高温合金主要用于航空航天领域950-1050℃下工作的结构部件，如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。因此，研究镍基高温合金对于我国航天航空事业的发展具有重要意义。 镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50 )、在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金[2]。它是在Cr20Ni80合金基础上发展起来的，为了满足1000℃左右高温热强性(高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度)和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求，加入了大量的强化元素，如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等，以保证其优越的高温性能。除具有固溶强化作用，高温合金更依靠Al、Ti等与Ni形成金属问化合物γ′相(Ni3A1或Ni3Ti等)的析出强化和部分细小稳定MC、M23C6碳化物的晶内弥散强化以及B、Zr、Re等对晶界起净化、强化作用。添加Cr的目的是进一步提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀性能。镍基高温合金具有良好的综合性能，目前已被广泛地用于航空航天、汽车、通讯和电子工业部门。随着对镍基合金潜在性能的发掘，研究人员对其使用性能提出了更高的要求，国内外学者已开拓了针对镍基合金的新加工工艺如等温锻造、挤压变形、包套变形等。