4.3超耐热合金(2)镍基超耐热合金强国网CHN强国网中国歼10B战斗机美国F-35隐形战斗机材料科学与工程学院
美国F-35隐形战斗机 中国歼10B战斗机 4.3 超耐热合金 材料科学与工程学院 （2）镍基超耐热合金
4.3超耐热合金（3）钻基超耐热合金定义：钻基超耐热合金是含钻量为40%-65%的奥氏体高温合金，可在能够有730一1100℃条件下使用，具有一定的高温强度，良好的抗热腐蚀和抗氧化能力。发展和应用：一般钻基合金含10%-22%Ni和20%-30%Cr，以及W，Mo，Ta，Nb等固溶强化元素和碳化物形成元素，其含碳量高，是以碳化物为主要强化相的超耐热合金。钻基超耐热合金缺少共格的强化相，中温强度只有镍基合金的50%一75%，但当高于980℃时，其强度较高，抗热疲劳、热腐蚀性均佳，适合于制作航空发动机、工业燃汽轮机、舰船燃汽轮机的导可叶片和喷嘴导向叶片以及柴油机喷嘴等。材料科学与工程学院
定义：钴基超耐热合金是含钴量为40％-65％的奥氏体高温合金，可在能 够有730一1100℃条件下使用，具有一定的高温强度，良好的抗热腐蚀和抗 氧化能力。 发展和应用：一般钴基合金含10％-22％Ni和20％-30％Cr，以及W，Mo， Ta，Nb等固溶强化元素和碳化物形成元素，其含碳量高，是以碳化物为主 要强化相的超耐热合金。钻基超耐热合金缺少共格的强化相，中温强度只 有镍基合金的50％一75％，但当高于980℃时，其强度较高，抗热疲劳、热 腐蚀性均佳，适合于制作航空发动机、工业燃汽轮机、舰船燃汽轮机的导 向叶片和喷嘴导向叶片以及柴油机喷嘴等。 4.3 超耐热合金 材料科学与工程学院 （3）钴基超耐热合金
4.3超耐热合金4.3.3提高超耐热合金性能的途径（一）、改变合金的组织结构>提高合金的高温抗氧化性1）加入合金元素，优先生成致密氧化膜是在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素，或者在钢的表面进行Cr、Si、Al合金化处理。它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜，并牢固地附地钢的表面，从而有效地阻止氧化的继续进行。2）各种方法形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层。>为了增强金属材料的抗高温蠕变性能。可加入一些旨在提高其再结晶温度的合金元素（如高熔点的合金元素W，Mo，V等），在钢中加入1%的W或M0，可使其再结晶温度分别提高45和115℃材料科学与工程学院
（一）、改变合金的组织结构 提高合金的高温抗氧化性 1）加入合金元素，优先生成致密氧化膜 是在钢中加入Cr、Si、Al等合金元素，或者在钢的表面进行Cr、Si、Al合金化处理。 它们在氧化性气氛中可很快生成一层致密的氧化膜，并牢固地附地钢的表面，从而有效地 阻止氧化的继续进行。 2）各种方法形成高熔点的氧化物、碳化物、氮化物等耐高温涂层。 为了增强金属材料的抗高温蠕变性能。 可加入一些旨在提高其再结晶温度的合金元素（如高熔点的合金元素W，Mo，V等）， 在钢中加入1％的W或MO，可使其再结晶温度分别提高45和115℃。 4.3 超耐热合金 材料科学与工程学院 4.3.3 提高超耐热合金性能的途径
4.3超耐热合金提高超耐热合金性能的途径4. 3. 33（一）、改变合金的组织结构>加入合金元素，扩大和稳定奥氏体结构钢的组织状态。>加入合金元素，提高钢的高温强度。1）增加钢中原子间在高温下的结合力。2）加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素，以使钢基体强化。由若于过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物，在金属键的基础上，又增加了共价键的成分，因此硬度极大，熔点很高。例如，加W、Mo、V、Nb可生成WC、W,C、MoC、Mo,C、VC、NbC等碳化物，从而增加了钢铁的高温强度。材料科学与工程学院
加入合金元素，扩大和稳定奥氏体结构钢的组织状态。 加入合金元素，提高钢的高温强度。 1）增加钢中原子间在高温下的结合力。 2）加入能形成各种碳化物或金属间化合物的元素，以使钢基体强化。由 若干过渡金属与碳原子生成的碳化物属于间隙化合物，在金属键的基础上，又 增加了共价键的成分，因此硬度极大，熔点很高。例如，加W、Mo、V、Nb可生 成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物，从而增加了钢铁的高温强度。 4.3 超耐热合金 材料科学与工程学院 （一）、改变合金的组织结构 4.3.3 提高超耐热合金性能的途径
4.3超耐热合金4.3.3提高超耐热合金性能的途径（二）、采用特种工艺技术（1）定向凝固在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺技术，主要应用在航空领域采用定向凝固技术可以获得生长方向与主应力方向一致的单向生长的柱状晶体，消除垂直于应力方向的晶界，从而可以使热疲劳寿命提高10倍以上。材料科学与工程学院
（1） 定向凝固 在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金 沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸 造工艺技术，主要应用在航空领域。 采用定向凝固技术可以获得生长方向与主应力方向一致的 单向生长的柱状晶体，消除垂直于应力方向的晶界，从而可以 使热疲劳寿命提高10倍以上。 4.3 超耐热合金 材料科学与工程学院 （二）、采用特种工艺技术 4.3.3 提高超耐热合金性能的途径