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
秉爭實(shí)業(yè)(忻州市分公司)常年備有大量的 銅合金現(xiàn)貨庫存,規(guī)格全,公司堅(jiān)持以人為本,以“學(xué)習(xí)、分享、感恩、正直、尊重、責(zé)任”為企業(yè)價(jià)值觀。先進(jìn)的設(shè)備、科學(xué)的規(guī)范化管理、嚴(yán)格的質(zhì)保體系、高素質(zhì)的核心團(tuán)隊(duì)是公司核心競爭力。相信秉爭實(shí)業(yè)(忻州市分公司)是值得信賴的合作伙伴,公司將繼續(xù)在“為滿足客戶需求而精益求精”的使命指導(dǎo)下,如既往地為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)、及時(shí)、完善的服務(wù)。
我國發(fā)展自主航空航天產(chǎn)業(yè)研制先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),將帶來市場對(duì)高端和新型高溫合金的需求增加。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為“工業(yè)之花”,是航空工業(yè)中技術(shù)含量、難度的部件之一。作為飛機(jī)動(dòng)力裝置的航空發(fā)動(dòng)機(jī),特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能,這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中的性能要求。
高溫合金是能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料的苛刻要求而研制的,至今已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。目前,在先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金用量所占比例已高達(dá)50%以上。
在現(xiàn)代先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金材料用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總量的40%~60%。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上,高溫合金主要用于燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片和渦 四大熱段零部件;此外,還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
2、能源領(lǐng)域
高溫合金在能源領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。煤電用高參數(shù)超超臨界發(fā)電鍋爐中,過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好,在蒸汽側(cè)抗氧化性能和在煙氣側(cè)抗腐蝕性能優(yōu)異的高溫合金管材;在氣電用燃?xì)廨啓C(jī)中,渦輪葉片和導(dǎo)向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能優(yōu)良和長期組織穩(wěn)定的抗熱腐蝕高溫合金;在核電領(lǐng)域中,蒸汽發(fā)生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金;在煤的氣化和節(jié)能減排領(lǐng)域,廣泛采用抗高溫?zé)岣g和抗高溫磨蝕性能優(yōu)異的高溫合金;在石油和天然氣開采,特別是深井開采中,鉆具處于4-150 ℃的酸性環(huán)境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必須采用耐蝕耐磨高溫合金 [5] 。
我國上海電氣、東方電氣、哈爾濱汽輪機(jī)廠等大型發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)在生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)等方面近年來有了較大提高,拉動(dòng)了對(duì)發(fā)電設(shè)備用的渦 的需求。正在進(jìn)行國產(chǎn)化研制的新一代發(fā)電裝備-大型地面燃機(jī)(也可作艦船動(dòng)力)取得了顯著進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后將帶動(dòng)對(duì)高溫合金的需求。同時(shí),核電設(shè)備的國產(chǎn)化,也將拉動(dòng)對(duì)國產(chǎn)高溫合金的需求。
1、含錸單晶葉片的研究
在單晶的成分設(shè)計(jì)中,要兼顧合金性能和工藝性能,由于單晶中不存在晶界,并應(yīng)用在較為苛刻的環(huán)境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素。隨著單晶合金的發(fā)展,合金的化學(xué)成分具有如下變化趨勢(shì):引入Re元素,引入Ru、Ir等鉑族元素,增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量;難熔元素的加入總量增加,C、B、Hf等元素從“完全去除”轉(zhuǎn)為“限量使用”;降低Cr含量從而允許加入更多其他的合金化元素而保持組織穩(wěn)定。
含錸單晶葉片大幅了其耐溫能力及蠕變強(qiáng)度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5為代表的第二代單晶合金與代單晶合金相比,通過加入3%的錸元素、適當(dāng)增大了鈷和鉬元素的含量,使其工作溫度提高了30℃,持久強(qiáng)度與抗氧化腐蝕能力達(dá)到很好的平衡。
含錸單晶葉片是未來航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的趨勢(shì)。單晶葉片由于其耐溫能力、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕特性較定向凝固柱晶合金有了顯著提高,從而很快得到了航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)界的普遍認(rèn)可,幾乎所有先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了單晶合金用作渦輪葉片 [6] 。
不銹鋼特性:與 304 鋼相比,Cr 和 Ni 含量較低,冷加工時(shí)抗拉強(qiáng)度和硬度增高。無磁性,但冷加工后有磁性。
不銹鋼用途:列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)等。
不銹鋼牌號(hào):301L
不銹鋼特性:在 301 鋼基礎(chǔ)上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蝕性;通過添加N元素來彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足,保證鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:鐵道車輛構(gòu)架及外部裝飾材料。
不銹鋼牌號(hào):303
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了S,切削性能好,防腐性能沒有304好。
不銹鋼用途:要求易切削和表面光潔度高的場合,尤其適宜自動(dòng)車床使用,可加工成螺栓和螺母等。
不銹鋼牌號(hào):303Cu
不銹鋼特性:在303的基礎(chǔ)上加了Cu,切削性與成形性優(yōu)于303。
不銹鋼用途:與303相同。自動(dòng)車床使用,要求切削性與表面光潔度的場合。
不銹鋼牌號(hào):304
不銹鋼特性:不銹鋼中普遍的鋼種。具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。
不銹鋼用途:用途非常廣泛,家庭用品,汽車配件,醫(yī)療器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件等。
不銹鋼牌號(hào):304L
不銹鋼特性:作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
不銹鋼用途:需要高耐粒界腐蝕性的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)設(shè)備、建筑材料、耐熱部件及不易熱處理的部件。
不銹鋼牌號(hào):304Cu
不銹鋼特性:304的基礎(chǔ)上添加了Cu,提高了抗菌性及成型性,有利于需要衛(wèi)生觀念的環(huán)境及深加工產(chǎn)品。
不銹鋼用途:保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機(jī)器。
不銹鋼牌號(hào):304H
不銹鋼特性:在304鋼的基礎(chǔ)上,提高含碳量,冷軋加工時(shí)強(qiáng)度有所提高。
不銹鋼用途:多用于線材。釣魚鉤等。
不銹鋼牌號(hào):304N
不銹鋼特性:在304的基礎(chǔ)上加了N,提高了鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:適用于對(duì)冷成型性要求高的場合,如泵軸、船軸等。
不銹鋼牌號(hào):316
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了Mo,耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
不銹鋼用途:海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母等。
不銹鋼牌號(hào):316L
不銹鋼特性:作為 316 鋼種的低 C 版本,除與 316 鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
不銹鋼用途:316鋼的用途中,對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。