Incoloy901镍合金锻件时效状态

时间：2024-04-23作者：上海威励金属集团有限公司浏览：3

Incoloy901镍合金(UNS N09901/Din 1.4898)
Incoloy 901的化学成分:
镍：40.0—45.0
铜：0.50
铝：0.35
铁：余量
钛：2.35-3.10
钴：1.0
锰：1.0
硫：0.03
碳：0.10
硅：0.60
磷：0.03
铬：11.0—14.0
钼：5.0—7.0
硼：0.01—0.02
Incoloy 901 的物理性能:
密度：8.14 g/cm3
熔点：1280-1345℃
Incoloy 901 在常温下合金的机械性能的值:
抗拉强度Rm N/mm2：1034
屈服强度RP0.2N/mm2：689
延伸率：A5 %：12
此合金具有以下特性：沉淀硬化，蠕变耐热钢。合金在650℃以下具有较高的屈服强度和持久强度，760℃以下性良好，长期使用稳定。广泛用于制造在650℃以下工作的航空及地面燃气涡轮发动机的转盘形件（涡、压气机盘、轴颈等）、静结构件、涡轮外环及紧固件等零部件。
镍基高温合金生产工艺冶炼方面：为了获得纯净化的钢水，减低气体含量与有害元素含量；同时由于部分合金中有易yang化元素如Al，Ti等存在，非真空方式冶炼难以控制；是为了获得好的热塑性，镍基耐热合金，通常采用真空感应炉熔炼，甚至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔方式进行生产。变形方面：采用锻造、轧制工艺，对于热塑性差的合金甚至采用挤压开坯后轧制或用软钢(或不锈钢)包套直接挤压工艺。变形的目的是为了破碎铸造组织，优化微观组织结构。铸造方面：通常用真空感应炉熔炼母合金保正成分与控制气体与杂质含量，并用真空重熔-精密铸造法制成零件。热处理方面：变形合金和部分铸造合金需进行热处理，包括固溶处理、中间处理和时效处理，以Udmet 500合金为例，它的热处理制度分为四段：固溶处理，1175，2小时，空冷；中间处理，1080，4小时，空冷；一次时效处理，843，24小时，空冷；二次时效处理，760，16小时，空冷。以获得所要求的组织状态和良好的综合性能。 铸造高温合金 铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是： 1.具有宽的成分范围由于可不必兼顾其变形加工性能，合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金，可通过调整成分使γ’含量达60%或高，从而在高达合金熔点85%的温度下，合金仍能保持优良性能。 2.具有广阔的应用领域由于铸造方法具有的特殊优点，可根据零件的使用需要，设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。 根据铸造合金的使用温度，可以分为以下： 类：在-253～650℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能，特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金，其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。 二类：在650～950℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金，950℃时，拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%；950℃，200小时的持久强度大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。 ：在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金，1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度高的涡轮叶片材料，适用于制作新型发动机的一级涡轮叶片。 随着精密铸造工艺技术的不断提高，新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高，应用范围不断提高。 粉末冶金高温合金 采用雾化高温合金粉末，经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺，由于粉末颗粒细小，冷却速度快，从而成分均匀，无宏观偏析，而且晶粒细小，热加工性能好，金属利用，，尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。 FGH95粉末冶金高温合金，650℃拉伸强度1500MPa；1034MPa应力下持久寿命大于50小时，是当前在650℃工作条件下强度水平高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。 氧化物弥散强化(ODS)合金 是采用特的机械合金化(MA)工艺，细的(小于50nm)在高温下具有稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中，而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持，具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。 目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金： MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之位。可用于航空发动机燃烧室内衬。 MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。 MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa；1100℃，1000小时持久强度为127MPa，居高温合金之位，可用于航空发动机叶片。 金属间化合物高温材料金属间化合物高温材料 是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来，对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面了令人瞩目的成就。 Ti3Al基合金(TAC-1)，TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8～5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点，可以使结构件减重35～50%。Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蚀、损和耐气蚀性能，展示出好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化蚀性能，在中温(小于600℃)有较高强度，，是一种可以部分取代不锈钢的新材料。
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