高溫合金能承受高溫的原理是什么？

時間：2021/9/2閱讀：1537

實踐下，對高溫下工作的工程結(jié)構(gòu)材料的要求十分苛刻。概括起來主要要求是：

（1）優(yōu)異的、綜合性的高溫力學(xué)性能。也就是說要求材料具有優(yōu)良的抗蠕變性能，足夠的高溫持久強(qiáng)度，良好的高溫疲勞性能，適當(dāng)?shù)母邷厮苄缘?，以保證金屬材料在服役期間內(nèi)安全工作，具備應(yīng)有的使用壽命。

（2）在相應(yīng)的工作環(huán)境中具有良好的耐高溫腐蝕性能。也就是說，在受力或不受力的高溫工作環(huán)境中，能耐高溫氧化或耐高溫毓化，或耐混含氣氛中的高溫腐蝕等性能。能達(dá)到設(shè)計要求的使用壽命，保證不因高溫腐蝕而使材料遭受破壞。

（3）高溫下使用的材料應(yīng)具有足夠好的冶煉加工等工藝性能。高溫下的工作部件的形狀往往是十分嚴(yán)格的，對所使用材料的化學(xué)成分的要求也是十分嚴(yán)格的，因此要求這些材料要具有良好的冶煉工藝性以及足夠好的鑄造、鍛造、焊接、機(jī)加工性能等以保證能獲得實際工程中所需要的工程部件和設(shè)備。

（4）適宜的經(jīng)濟(jì)可行性，即在選材時，除應(yīng)注意到材料的壽命外，還必須兼顧到材料的成本、加工制造部件或設(shè)備的成本、部件的可更換性、安全可靠性等因素，全面地商量經(jīng)濟(jì)的可行性。上述對高溫下使用材料的基本要求在具體工程中必須進(jìn)行綜合考慮，特別是在設(shè)計選材時要全面考慮，

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600°C以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，其四大要素：耐高溫、抗較大應(yīng)力、表面穩(wěn)定化和高合金化缺一不可。又被稱為熱強(qiáng)合金、耐熱合金或“超合金"。

除基體元素（鐵、鈷、鎳）外，高溫合金中需加入其他組分起到改善合金性能的作用，比如添加Ta、Re、W、Mo等難熔元素以增強(qiáng)其高溫穩(wěn)定性，形成γ’、γ’’、MC等增強(qiáng)相；添加稀土元素，可與鎳基合金中的氧、硫、磷等生成熔點(diǎn)*的化合物（稀土氧化物的熔點(diǎn)在2000°C~2473°C，稀土硫化物的熔點(diǎn)在1973°C~2573°C）等。

高溫合金行業(yè)上游為有色金屬礦山企業(yè)，下游為航空航天、電力、機(jī)械、石油化工、汽車等行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。由于高溫合金技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)品多為非標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品類型隨下游需求不同進(jìn)行調(diào)整，比如軍工領(lǐng)域通常采用合約訂購、外協(xié)加工的方式定制產(chǎn)品。

高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈可細(xì)分為三個環(huán)節(jié)：（1）母合金制備。高溫合金冶煉是生產(chǎn)高溫合金產(chǎn)品的基礎(chǔ)，涉及合金含量配比、冶煉過程操控等復(fù)雜的工藝技術(shù)，技術(shù)難度大，如果合金冶煉出現(xiàn)質(zhì)量問題，則影響后端產(chǎn)品的質(zhì)量；（2）精鑄件、板材、棒材等半成品的制備。采用鍛造、機(jī)加工、熱處理、精鑄等技術(shù)，可制造形狀復(fù)雜、尺寸精度高的板材、棒材和精鑄件等半產(chǎn)品；（3）渦輪盤、燃燒室、壓氣機(jī)、導(dǎo)向器、調(diào)節(jié)片等產(chǎn)品，高溫合金企業(yè)需要開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)產(chǎn)品，配備完整的產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量檢測等體系。

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