上海秉爭實業有限公司是一家集研發、加工、銷售、生產制造為一體的綜合性高新技術企業。秉爭實業立足于本土品牌,常年與寶鋼、太鋼等龍頭企業合作,同時運用企業自身化優勢,攜手歐洲OUTOKUMPU(奧托昆普)、ESTA(阿威斯塔)、美國哈氏合金、美國C、美國冶聯ATI、德國蒂森克虜伯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、山陽制鋼、JFE鋼鐵、日金工、法國奧博杜瓦、美國熔爐斯伯、美國斯穆集團等知名品牌為國內各大加工制造企業提供高性能金屬材料。秉爭實業旗下聚了不銹鋼、特殊鋼、銅鋁合金、鈦鎳合金、石墨五大核心事業部門,致力于、制造、工程、化學處理、電力能源、飛機制造、汽車制造、電子電器、家用電器、工業電器、食品機械、石油化工等諸多行業的原材供應。
所有產品按GB/T 美國ASTM/AE、德國DIN、JIS等供應,并可根據客戶提供的技術要求供貨,可品形態:板、帶、管、棒、鍛件、線、絲、餅、環、箔、管件、法蘭、件和焊材等
上海秉爭實業 再說鎳基高溫合號之前,我們先來了解下鎳基高溫合金的種類、特點和用途:見下表
種類 表示 小分類 特點 用途
鎳基變形高溫合金 鎳基變形高溫合金以漢語拼音字母“GH” 加序號表示,如GH36、GH49、GH141等。 按強化可分為固溶強化鎳基變形高溫合金,弱時效強化鎳基變形高溫合金和強時效強化鎳基變形高溫合金3類。 鎳基變形高溫合金可采用常規的鍛、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制造噴氣發動機、各種工業燃氣輪機的熱端部件,如工作葉片,導向葉片、渦和室等。
鎳基鑄造高溫合金 以“K”加序號表示,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,性能波動較大。
為了減輕這些缺點,1968年在美國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%,而使合金的強度和塑性、疏松,了組織長期性等。這類合金已在美國實際應用。 鎳基鑄造高溫合金用于飛機、船舶、工業和車輛用燃氣輪機的關鍵的高溫部件,如渦輪機葉片、導向葉片和整體渦輪等。
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。鎳基合金是一種復雜的合金。它被廣泛地應用于制造各種高溫部件。同時,也是所有高溫合金中為注目的一種合金。它的相對使用溫度在所有普通合金系中也是的。目前,先進的飛機發動機中這種合金的比重在50%以上。
GH4169合金是由國際鎳公司亨廷頓分公司的Eiselstein研制成功,于1995年公開介紹的時效硬化鎳—鉻—鐵基變形合金。合金是以體心立方g〞和面心立方g′相為沉淀強化的一種鎳基變形高溫合金,在650℃以下具有高的抗拉強度、屈服強度和良好的塑性,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℃很寬的溫度范圍內組織性能穩定,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動機的壓氣機盤、壓氣機軸、壓氣機葉片、渦 、渦輪軸、機匣、緊固件和其它結構件和板材焊接件等 [3] 。
我國于70年代開始研制GH4169合金,主要應用于盤件,使用時間比較短,所以采用真空感應加電渣重熔的雙聯工藝。八十年代開始應用于航空領域,提高和改進材料質量、提高合金的綜合性能和使用可靠性成為主要的研究方向。當前GH4169合金的主要研究方向為:
(1)改進冶煉工藝,量化冶煉參數,實現程序穩定操作,使合金顯組織更加均勻,從而得到優良的屈服和疲勞強度以及抗裂紋擴展止裂能力,提高低周疲勞強度等;
(2)改進熱處理工藝。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,得到細晶坯料成為現在的主要研究方向之一;
(3)改進使用設計。由于GH4169的工作溫度不能高于650℃,所以應當加強零部件的冷卻,充分發揮該高溫合金的高性能、低成本等優點;
(4)提高組織穩定性能。由于航空發動機部件的長壽命要求,對于提高GH4169合金長期時效組織穩定性方面也是至關重要的。
2、單晶高溫合金
目前單晶合金材料已發展到第四代,承溫能力到1140℃,已近金屬材料使用溫度極限。未來要進一步滿足先進航空發動機的需求,葉片的研制材料要進一步拓展,陶瓷基復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境下的使用。
單晶高溫合金葉片研制難度和周期與其結構復雜性有關,普通復雜程度的單晶葉片研制周期較短,但在航空發動機上應用也需經歷較長的時間。從單晶實心葉片到單晶空心葉片、到氣冷復雜空心葉片等,技術難度跨度很大,相應的研制周期跨度也較大。一般一種普通復雜程度的單晶空心葉片從圖紙確認、模具設計到試制、再到小批投產,需要1~2年時間。但單晶葉片由于其復雜的服役環境,需要進行大量的驗證試驗,一般一種普通結構的單晶空心葉片從研制出來以后到航空發動機上應用需5~10年的時間,有的隨發動機研制進度,甚至需要15年或更長的時間 [4] 。
秉爭實業(黃山市分公司)多年來秉承“追求卓越,用心鑄造好品質”的企業核心理念,與時俱進,推行品牌運營戰略,使公司【銅合金】產品有著優良的性價比以及快捷的服務特點,以“誠信為本、務實創新、強化管理、力創新高”的經營方針,打造充滿活力和競爭力的企業,用務實的姿態與海內外客商精誠合作,攜手共創美好明天。
結構組織
鐵素體相的形成:對奧氏體不銹鋼性能的影響
F相的出現一般都對奧氏體不銹鋼的性能帶來不利的影響:如使熱加工產生裂紋的傾向性增大;鋼的耐點蝕性下降,在諸多腐蝕環境(如尿素生產)中耐蝕性劣化;在高溫下加長時間加熱時,F相會轉變為σ相使鋼變脆等等。
含量的粗略判定
Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn
鐵素體相的
根本的辦法是提高鋼中奧氏體形成元素的含量。Ni是 的元素,但是從經濟的角度出發,Mn和N也受到人們的重視。特別是N,其抑制鐵素體形成的能力為Ni的30倍,同時又有改善耐蝕性和提高強度的作用.
自1956年爐高溫合金GH3030試煉成功,迄今為止,我國高溫合金的研究、生產和應用已歷經60年的發展歷程。60年的高溫合金發展可以分為三個階段。
個階段:從1956年至20世紀70年代初是我國高溫合金的創業和起始階段。本階段主要是仿制前蘇聯高溫合金為主體的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
第二個階段:從20世紀70年代中至90年代中期,是我國高溫合金的提高階段。主階段主要試制歐美型號的發動機,提高高溫合金生產工藝技術和產品質量控制。
第三階段:從20世紀90年代中至今,是我國高溫合金的全新發展階段。本階段主要是應用和開發了一批新工藝,研制和生產了一系列高性能、次的新合金。
目前,我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學、東北大學、西北工業大學等,主要生產企業有:中航工業、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機械集團萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎上,我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發和研究的能力。
雖然高溫金屬合金材料在我國已發展近60年,但行業發展仍處于成長期。由于高溫金屬合金材料領域具有較高技術含量,該行業企業擁有較深護城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上,國內年生產量在1萬噸左右,市場容量超過80億元,其中進口占比較大。未來20年我國各類軍機采購需求在2800架左右,民用飛機采購數量在5400架左右,對應的高溫合金需求在1500億以上,再加上500億的燃氣輪機需求,僅高溫合金空間一項就有2000億的市場空間即將打開。
我國目前的生產能力與需求相比存在兩個缺口:(1)生產能力不足。目前我國高溫合金生產企業數量有限,生產能力與需求之間存在較大缺口,在燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要還依賴進口。(2)高端產品難以滿足應用需求。我國的高溫合金生產水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距,隨著我國研制更高性能的航空航天發動機,高溫合金材料在供應上存在無法滿足應用需求的現象 [1] 。