材料牌號(hào)：Incoloy825(N08825)
Incoloy825是鈦穩(wěn)定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻合金，并添加了銅和鉬。
Incoloy825具有以下特性：
●好的耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。
●好的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性能
●很好的抗氧化性和非氧化性熱酸性能
●在室溫和高達(dá)550℃的高溫時(shí)都具有很好的機(jī)械性能
●具有制造溫度達(dá)450℃的壓力容器的認(rèn)證
Incoloy825化學(xué)成分：
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鎳 |
鉻 |
鐵 |
碳 |
錳 |
硅 |
銅 |
鉬 |
鋁 |
鈦 |
磷 |
硫 |
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min |
38 |
19.5 |
余量 |
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1.5 |
2.5 |
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0.6 |
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max |
46 |
23.5 |
0.025 |
1.0 |
0.5 |
3.0 |
3.5 |
0.2 |
1.2 |
0.02 |
0.01 |
Incoloy825物理性能：
密度：ρ=8.1g/cm3
熔化溫度范圍：1370～1400℃Incoloy825機(jī)械性能：
下表中所列性質(zhì)適用于Incoloy825合金的規(guī)格產(chǎn)品軟化退火（穩(wěn)定化退火）后的情況。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸材料的特殊性能可以根據(jù)特定應(yīng)用場(chǎng)合的要求提供。
室溫機(jī)械性能（最小值）
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產(chǎn)品 |
規(guī)格 |
屈服強(qiáng)度 RP0.2 N/mm2 |
屈服強(qiáng)度 RP1.0 N/mm2 |
抗拉強(qiáng)度 Rm N/mm2 |
延伸率 A50% |
布氏硬度 HB |
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薄板帶材/冷軋 板材/熱軋 |
0.5-6.4 |
240
|
265 |
585 |
30 |
<=200 |
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5-100 |
135-165 |
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棒材 冷加工 熱加工 |
1.6-64 |
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||||
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25-100 |
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>100-240 |
220 |
250 |
550 |
35 |
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管材 冷加工 熱加工 |
64-240 |
180 |
- |
530 |
30 |
- |
|
5-100 |
240
|
265 |
585 |
30 |
||
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冷凝和熱交換器 |
16-76 |
高溫機(jī)械性能（最小值）
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產(chǎn)品 |
屈服強(qiáng)度RP0.2 N/mm2 |
屈服強(qiáng)度RP1.0 N/mm2 |
||||||||
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溫度℃ |
100 |
200 |
300 |
400 |
450 |
100 |
200 |
300 |
400 |
450 |
|
板、帶、管 |
205 |
180 |
170 |
160 |
155 |
235 |
205 |
195 |
185 |
180 |
|
棒 |
190 |
165 |
155 |
145 |
140 |
220 |
190 |
180 |
170 |
165 |
Incoloy825 ISO V型缺口沖擊試驗(yàn)：
室溫平均值：軸向>=150J/cm2
徑向>=100J/cm2
Incoloy825條件應(yīng)力值：
達(dá)到90%屈服強(qiáng)度的高條件應(yīng)力值可應(yīng)用于允許略大一點(diǎn)變形量的應(yīng)用場(chǎng)合。這些應(yīng)力引起的永久應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致尺寸的變化，因此不推薦用于法蘭和密封墊圈連接件。
Incoloy825金相結(jié)構(gòu)：
Incoloy825合金具有穩(wěn)定的面心立方結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)成分和恰當(dāng)?shù)臒崽幚肀ＷC了耐腐蝕性不受敏化性的削弱。
Incoloy825耐腐蝕性：
Incoloy825是一種通用的工程合金，在氧化和還原環(huán)境下都具有抗酸和堿金屬腐蝕性能。
高鎳成份使合金具有有效的抗應(yīng)力腐蝕開裂性。
在各種介質(zhì)中的耐腐蝕性都很好，如硫酸、磷酸、硝酸和有機(jī)酸，堿金屬如氫氧化鈉、氫氧化鉀和鹽酸溶液。
Incoloy825較高的綜合性能表現(xiàn)在腐蝕介質(zhì)多樣的核燃燒溶解器中，如硫酸、硝酸和氫氧化鈉都在同一個(gè)設(shè)備中處理。
Incoloy825應(yīng)用范圍：
Incoloy825廣泛應(yīng)用于各種使用溫度不超過550℃的工業(yè)領(lǐng)域。
典型應(yīng)用為：
● 硫酸酸洗工廠用的加熱管、容器、筐及鏈等。
● 海水冷卻熱交換器、海洋產(chǎn)品管道系統(tǒng)、酸性氣體環(huán)境管道。
● 磷酸生產(chǎn)中的熱交換器、蒸發(fā)器、洗滌、浸漬管等。
● 石油精煉中的空氣熱交換器
● 食品工程
● 化工流程
● 高壓氧氣應(yīng)用的阻燃合金。
Incoloy825加工和熱處理
Incoloy825合金在一般的工業(yè)過程中都易于加工。
Incoloy825預(yù)熱：
溫度控制對(duì)于保證合金的耐腐蝕性能不受敏化性的削弱非常重要。工件在加熱之前和加熱過程中都必須進(jìn)行表面清理，保持表面清潔。
若加熱環(huán)境含有硫、磷、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬，Nicrofer 6023/6023H合金將變脆。雜質(zhì)來源于做標(biāo)記的油漆、粉筆、潤(rùn)滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質(zhì)含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。
熱處理在真空電阻爐或惰性氣體保護(hù)氣氛中進(jìn)行，因?yàn)檫@樣可以控溫精確并且不受雜質(zhì)污染。若燃?xì)獾碾s質(zhì)含量較低時(shí)也可考慮使用燃?xì)饧訜釥t，這樣可以得到中性或弱氧化性的氣氛。應(yīng)避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動(dòng)，燃燒火焰不能直接燒向工件。
Incoloy825熱加工：
Incoloy825合金合適的熱加工溫度為1150-900℃，冷卻方式可以是水淬或快速空冷。
熱加工時(shí)，工件可以直接送入已經(jīng)到溫的爐子。爐子到溫后，材料的保溫時(shí)間為每100mm厚度60分鐘。保溫到規(guī)定的時(shí)間后立即出爐，在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)加工。如果金屬的溫度降到加工溫度以下，應(yīng)再次加熱。
熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以保證得到耐腐蝕性能和適合的晶體結(jié)構(gòu)。
Incoloy825冷加工：
冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行，Incoloy825的加工硬化率和奧氏體不銹鋼接近，因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。
在冷加工量較大時(shí)應(yīng)有中間退火過程。當(dāng)最終冷變形量大于15%時(shí)需要最終穩(wěn)定化處理。
Incoloy825熱處理：
軟化退火或穩(wěn)定化處理的溫度范圍是920-980℃，最合適為940±10℃。
對(duì)于厚度大于1.5mm 的工件推薦采用水淬或快速空冷以得到最大的抗蠕變性。
在任何熱處理過程中，都要注意前面提到的關(guān)于保持清潔的事項(xiàng)。
Incoloy825打磨和酸洗：
在Incoloy825工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細(xì)砂帶或砂輪打磨。為保持金屬的光澤，打磨時(shí)要非常小心。
在硝酸和的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進(jìn)行鹽浴預(yù)處理。酸洗的時(shí)間尤其要注意。
Incoloy825機(jī)加工：
Incoloy825的機(jī)加工需在固溶處理后進(jìn)行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏體不銹鋼不同的是，需要采用低表面切削速度和重進(jìn)刀量。
Incoloy825焊接：
在對(duì)鎳基合金進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)遵循以下規(guī)程：
1.工作場(chǎng)地
工作場(chǎng)地應(yīng)單獨(dú)分開或與碳鋼的加工區(qū)域有足夠遠(yuǎn)的距離，盡可能保持清潔，設(shè)有隔板并避免兩區(qū)域間通風(fēng)。
2.工作服和輔助用品
應(yīng)佩戴干凈的細(xì)紋皮手套，穿著干凈的工作服。
3.工具和機(jī)器設(shè)備
應(yīng)該有鎳基合金和鎳鉻鋼的專用工具，鋼絲刷應(yīng)采用不銹鋼材料制成，機(jī)器設(shè)備如剪切機(jī)、沖床、軋機(jī)等應(yīng)該蓋上氈、紙板或塑料紙以防鐵碳金屬掉在機(jī)器表面而使加工材料粘上，導(dǎo)致腐蝕。
Incoloy825清理：
去除氧化皮、油污和各種標(biāo)記印痕，并用丙酮對(duì)焊接區(qū)域的基體金屬和填充合金（如焊條）進(jìn)行清潔，注意不能使用三氯乙烯TRI、全氯乙烯PER 和四氯化物
Incoloy825邊緣準(zhǔn)備：
采用機(jī)加工，如車、銑、刨，也可以進(jìn)行等離子切割，若采用后者，切割邊緣（焊接面）一定要研磨干凈平整，允許不過熱的精磨。焊縫兩邊的母材約25mm 寬度的區(qū)域要打磨至露出光亮金屬。
Incoloy825坡口角度：
與碳鋼相比，鎳基合金和特種不銹鋼的物理性能特點(diǎn)主要是低的熱導(dǎo)率和高的膨脹系數(shù)，這些特性都要在焊接坡口準(zhǔn)備時(shí)予以考慮，包括加寬底部間隙（1～3mm），同時(shí)由于熔融金屬的粘滯性，在對(duì)接焊時(shí)應(yīng)采用更大的坡口角度（60～70°）以抵消材料的收縮。
Incoloy825起?。?/p>
不能在工件表面起弧，應(yīng)在焊接面起弧，以防起弧點(diǎn)導(dǎo)致腐蝕。
Incoloy825焊接工藝：
Incoloy825適合采用任何傳統(tǒng)焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接，如鎢電極惰性氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、手工亞弧焊、金屬極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊，其中脈沖電弧焊是方案。在采用手工電弧焊時(shí)，推薦使用(Ar+He+H2+CO2)多種成份混合的保護(hù)氣體。
Incoloy825的焊接必須在退火態(tài)進(jìn)行，并使用不銹鋼絲刷清理干凈污漬、粉塵和各種記號(hào)。在焊縫根部焊接時(shí)，為得到根部焊縫質(zhì)量，操作必須非常小心(氬氣99.99)，這樣在根部焊接完后焊縫就不產(chǎn)生氧化物。焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生的顏色要在焊縫區(qū)域未冷卻時(shí)用不銹鋼刷刷去。
發(fā)展過程
鎳基高溫合金(以下簡(jiǎn)稱鎳基合金)是30年代后期開始研制的。英國(guó)于1941年首先生產(chǎn)出鎳基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；為了提高蠕變強(qiáng)度又添加鋁，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美國(guó)于40年代中期，蘇聯(lián)于40年代后期，中國(guó)于50年代中期也研制出鎳基合金。鎳基合金的發(fā)展包括兩個(gè)方面：合金成分的改進(jìn)和生產(chǎn)工藝的革新。50年代初，真空熔煉技術(shù)的發(fā)展，為煉制含高鋁和鈦的鎳基合金創(chuàng)造了條件。初期的鎳基合金大都是變形合金。50年代后期，由于渦輪葉片工作溫度的提高，要求合金有更高的高溫強(qiáng)度，但是合金的強(qiáng)度高了，就難以變形，甚至不能變形，于是采用熔模精密鑄造工藝，發(fā)展出一系列具有良好高溫強(qiáng)度的鑄造合金。60年代中期發(fā)展出性能更好的定向結(jié)晶和單晶高溫合金以及粉末冶金高溫合金。為了滿足艦船和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的需要，60年代以來還發(fā)展出一批抗熱腐蝕性能較好、組織穩(wěn)定的高鉻鎳基合金。在從40年代初到70年代末大約40年的時(shí)間內(nèi)，鎳基合金的工作溫度從 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
類別
變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進(jìn)行熱、冷變形加工，工作溫度范圍-253～1320℃，具有良好的力學(xué)性能和綜合的強(qiáng)、韌性指標(biāo)，具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強(qiáng)化型合金和時(shí)效強(qiáng)化型合金。
固溶強(qiáng)化型合金
使用溫度范圍為900～1300℃，抗氧化溫度達(dá)1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強(qiáng)度為850MPa、屈服強(qiáng)度為350MPa；1000℃拉伸強(qiáng)度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應(yīng)力的持久壽命為200小時(shí)、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、機(jī)匣等部件。
時(shí)效強(qiáng)化型合金
使用溫度為-253～950℃，一般用于制作航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的渦與葉片等結(jié)構(gòu)件。制作渦的合金工作溫度為-253～700℃,要求具有良好的高低溫強(qiáng)度和抗疲勞性能。例如：GH4169合金，在650℃的屈服強(qiáng)度達(dá)1000MPa；制作葉片的合金溫度可達(dá)950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強(qiáng)度為490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大于40小時(shí)。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業(yè)提供結(jié)構(gòu)鍛件、餅材、環(huán)件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。
主要特點(diǎn)
1.具有更寬的成分范圍由于可不必兼顧其變形加工性能，合金的設(shè)計(jì)可以集慮優(yōu)化其使用性能。如對(duì)于鎳基高溫合金，可通過調(diào)整成分使γ’含量達(dá)60%或更高，從而在高達(dá)合金熔點(diǎn)85%的溫度下，合金仍能保持優(yōu)良性能。
2.具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域由于鑄造方法具有的特殊優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)零件的使用需要，設(shè)計(jì)、制造出近終形或無余量的具有任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。
根據(jù)鑄造合金的使用溫度，可以分為以下三類：
第一類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的范圍溫度內(nèi)具有良好的綜合性能，特別是在低溫下能保持強(qiáng)度和塑性均不下降。如在航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強(qiáng)度為1000MPa、屈服強(qiáng)度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應(yīng)力下的持久壽命為200小時(shí)。已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器機(jī)匣及航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。
第二類：在650～950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學(xué)性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時(shí)，拉伸強(qiáng)度大于700MPa、拉伸塑性大于6%；950℃，200小時(shí)的持久強(qiáng)度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪。
第三類：在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應(yīng)力下持久壽命大于100小時(shí)。這是國(guó)內(nèi)使用溫度的渦輪葉片材料，適用于制作新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的一級(jí)渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術(shù)的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細(xì)晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應(yīng)用范圍不斷提高。
粉末冶金高溫合金
采用霧化高溫合金粉末，經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓后再經(jīng)鍛造成型的生產(chǎn)工藝制造出高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝，由于粉末顆粒細(xì)小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細(xì)小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強(qiáng)度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強(qiáng)度1500MPa；1034MPa應(yīng)力下持久壽命大于50小時(shí)，是當(dāng)前在650℃工作條件下強(qiáng)度水平的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應(yīng)力水平較高的發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求,是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)渦、壓氣機(jī)盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金
是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)工藝，超細(xì)的(小于50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化相均勻地分散于合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的主要有三種ODS合金：
MA956合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位?？捎糜诤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)襯。
MA754合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1250℃并保持相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度、耐中堿玻璃腐蝕?，F(xiàn)已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向器蓖齒環(huán)和導(dǎo)向葉片。
MA6000合金在1100℃拉伸強(qiáng)度為222MPa、屈服強(qiáng)度為192MPa；1100℃，1000小時(shí)持久強(qiáng)度為127MPa，居高溫合金之首位，可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。
金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發(fā)的一類有重要應(yīng)用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來，對(duì)金屬間化合物的基礎(chǔ)性研究、合金設(shè)計(jì)、工藝流程的開發(fā)以及應(yīng)用研究已經(jīng)成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術(shù)、韌化和強(qiáng)化、力學(xué)性能以及應(yīng)用研究方面取得了令人矚目的成就。
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)、高溫高強(qiáng)度、高鋼度以及優(yōu)異的抗氧化、抗蠕變等優(yōu)點(diǎn)，可以使結(jié)構(gòu)件減重35～50%。Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能，展示出極好的應(yīng)用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫(小于600℃)有較高強(qiáng)度，成本低，是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
環(huán)境高溫合金
在民用工業(yè)的很多領(lǐng)域，服役的構(gòu)件材料都處于高溫的腐蝕環(huán)境中。為滿足市場(chǎng)需要，根據(jù)材料的使用環(huán)境，歸類出系列高溫合金。
1.高溫合金母合金系列
2.抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3.高強(qiáng)度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4.耐玻璃腐蝕系列產(chǎn)品
5.環(huán)境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6.特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、儀表接頭)
7.玻棉生產(chǎn)用離心器、高溫軸及輔件8、鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
8.閥門座圈
9.鑄造“U”形電阻帶
10.離心鑄管系列
11.納米材料系列產(chǎn)品
12.輕比重高溫結(jié)構(gòu)材料
13.功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金系列)
14.生物醫(yī)學(xué)材料系列產(chǎn)品
15.電子工程用靶材系列產(chǎn)品
16.動(dòng)力裝置噴嘴系列產(chǎn)品
17.司太立合金耐磨片
18.超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。
成分和性能
鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用最廣、高溫強(qiáng)度的一類合金。其主要原因，一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素，且能保持較好的組織穩(wěn)定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作為強(qiáng)化相，使合金得到有效的強(qiáng)化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度；三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可分為：固溶強(qiáng)化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉淀強(qiáng)化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強(qiáng)化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
鎳基高溫合金按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型合金和沉淀強(qiáng)化型合金。
固溶強(qiáng)化型合金
具有一定的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化，抗熱腐蝕，抗冷、熱疲勞性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作溫度較高、承受應(yīng)力不大(每平方毫米幾公斤力)的部件，如燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室。
沉淀強(qiáng)化型合金
通常綜合采用固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化三種強(qiáng)化方式，因而具有良好的高溫蠕變強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗氧化和抗熱腐蝕性能，可用于制作高溫下承受應(yīng)力較高(每平方毫米十幾公斤力以上) 的部件，如燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、等。
組織
鎳基合金的顯微組織特點(diǎn)及其發(fā)展情況，合金中除奧氏體基體外，還有在基體中弭散分布的γ'相，在晶界上的二次碳化物和在凝固時(shí)析出的一次碳化物和硼化物等。隨著合金化程度的提高，其顯微組織的變化有如下趨勢(shì)：γ'相數(shù)量逐漸增多，尺寸逐漸增大，并由球狀變成立方體，同一合金中出現(xiàn)尺寸和形態(tài)不相同的γ'相。在鑄造合金中還出現(xiàn)在凝固過程中形成的γ+γ'共晶，晶界析出不連續(xù)的顆粒狀碳化物并被γ'相薄膜所包圍，組織的這些變化改善了合金的性能。
現(xiàn)代鎳基合金的化學(xué)成分十分復(fù)雜，合金的飽和度很高，因此要求對(duì)每個(gè)合金元素(尤其是主要強(qiáng)化元素)的含量嚴(yán)加控制，否則會(huì)在使用過程中容易析出有害相，如σ、μ相，損害合金的強(qiáng)度和韌性。在鎳基鑄造高溫合金中發(fā)展出了定向結(jié)晶渦輪葉片和單晶渦輪葉片。
定向結(jié)晶葉片消除了對(duì)空洞和裂紋敏感的橫向晶界，使全部晶界平行于應(yīng)力軸方向，從而改善了合金的使用性能。單晶葉片消除了全部晶界，不必加入晶界強(qiáng)化元素，使合金的初熔溫度相對(duì)升高，從而提高了合金的高溫強(qiáng)度，并進(jìn)一步改善了合金的綜合性能。
生產(chǎn)工藝
鎳基合金，特別是沉淀強(qiáng)化型合金含有較高的鋁、鈦等合金元素。通常采用真空感應(yīng)爐熔煉，并經(jīng)真空自耗爐或電渣爐重熔。熱加工采用鍛造、軋制工藝，對(duì)于高合金化合金，由于熱塑性差，則采用擠壓開坯后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓工藝。鑄造合金通常用真空感應(yīng)爐熔煉母合金，并用真空重熔-精密鑄造法制成零件。
變形合金和部分鑄造合金需進(jìn)行熱處理，包括固溶處理、中間處理和時(shí)效處理，以Udmet 500合金為例，它的熱處理制度分為四段：固溶處理，1175℃，2小時(shí)，空冷；中間處理，1080℃，4小時(shí)，空冷；一次時(shí)效處理，843℃，24小時(shí)，空冷；二次時(shí)效處理，760℃，16小時(shí)，空冷。以獲得所要求的組織狀態(tài)和良好的綜合性能。
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