高溫合金固溶處理目的

作為高溫合金材料,面心立方鉑族金屬的主要強化機制是固溶強化、沉淀強化、彌散強化和金屬間化合物強化。本文將評述鉑族金屬高溫固溶強化型合金的發展與現狀,簡要地介紹它們的應用概況,其中重點是鉑和鉑基高溫合金。1鉑族金屬的高溫力學性能在高溫條件下,Ru、Ir、Rh具有比Pt、Pd更高的抗拉強度,尤其是Ir,它在2200℃的持久強度和蠕變斷裂強度遠高于Pt-Rh合金(圖1、2)[1-2]。但是,相對低的室溫延性、較差的抗高溫氧化能力、高的密度(Ir)、高的氧化揮發速率(Ru)、有限的資源和昂貴的價格(Rh)等因素限制了Ru、Ir、Rh金屬及其固溶合金的發展和應用,應用廣泛的仍是鉑基固溶體合金。2固溶強化元素2.1高溫固溶強化機制高溫合金重要的性能是高溫蠕變特性。金屬的蠕變過程由刃型位錯攀移控制,位錯攀移所克服的勢壘就是激活能。已知層錯寬度(d)與堆垛層錯

引言航空航天飛行器常用的變形高溫合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等[1-3],這些合金雖然具有良好的綜合性能,但是在1100℃時強度都不超過90MPa,限制了其部分應用。1984年,美國Haynes國際工業公司開發了一種可在1100℃使用的固溶強化型鎳基變形高溫合金Haynes230[4-6]。它是一種綜合性能優良的Ni-Cr-W系[7-11]高溫合金,名義成分為Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La,合金中加入了大量的W、Cr等難熔合金化元素以提高基體的強度,同時添加少量的C以形成碳化物來阻礙晶粒長大和強化晶界。該合金在1100℃的高溫強度可達135MPa、延伸率可達85%,但目前國內獲得的商業級Haynes230合金在1100℃的高溫強度僅為90MPa左右,與國內合金水平相當。2005年以來