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高温合金高温合金：又称为热强合金、耐热合金或超合金，可在6001100C的氧化和燃气腐蚀环境下，承受复杂应力，能长期可靠地工作。本数据库共收入80个高温合金牌号，其中变形高温合金42个，在牌号上以GH为前缀，铸造高温合金31个，在牌号上以K为前缀，定向凝固合金6个，以DZ为前缀，单晶合金1个，以DD为前缀。% U, P. L7 G8 Y0 vGH1015 GH1016 GH1035 GH1040 n6 2 Y7 R/ Y2 m GH1131 GH1140 GH2018 GH2036, O0 0 i9 t8 IGH2130 GH2132 GH2135 GH23029 p; B5 e k6 dGH3030 GH3039 GH3044 GH31286 v9 V. b, , J2 S* GH4033 GH4037 GH4043 GH40490 V* - S; L8 a- n7 uGH4133 GH4169 GH19 GH22+ F; y$ E! _& 3 % t K GH93 GH99 GH118 GH141: g7 v$ 9 P, ; T9 X: D, 4 Q GH143 GH146 GH150 GH151; Q! a- B$ g1 y8 IGH163 GH170 GH188 GH7386 w+ Z1 l% j1 d+ 8 o IK401 K24 GH220 GH6251 T0 U3 d; b, dC GH698 GH710 GH761 GH901! W. a0 b2 3 Y K211 K214 K403 K405- ; kc. H8 E9 8 p6 vK406 K409 K412;K12 K417;K175 x5 N& O) A1 k; - , E2 K417G;G17G K17F K418;K18 K419;K19 s C0 b- U) 7 H& k* V K438;K38 K640;K40 K6C K18B& R: h+ c; v( M- bK19H K23 K38G K40;M40! q( ( x: E4 V, B K002 K136 DZ3 DZ4& 1 T1 n& 2 R, U* n4 o, R4 X: LDZ5 DZ225 DZ38G DZ002高温合金概述4 v! a# y- X, U# qm在 6001200高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等(见金属的强化)。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件；还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。 ; Y?, E# ! 典型牌号，70年代典型的综合性能较好的高温合金牌号及其化学成分见表。就高温下持久强度来说，镍基合金最高，钴基合金次之,铁基合金较低。- s5 Y$ |& |; l, p. y+ . E- U- j) m$ l 发展趋势，高温合金发展的趋势是进一步提高合金的工作温度和改善中温或高温下承受各种载荷的能力，延长合金寿命。就涡轮叶片材料而言，单晶叶片将进入实用阶段，定向结晶叶片的综合性能将得到改进。此外，有可能采用激冷态合金粉末制造多层扩散连接的空心叶片，从而适应提高燃气温度的需要。就导向叶片和燃烧室材料而言，有可能使用氧化物弥散强化的合金，以大幅度提高使用温度。为了提高抗腐蚀和耐磨蚀性能，合金的防护涂层材料和工艺也将获得进一步发展。高温合金的发展历程 L& X+ _5 o5 p* L5 l Y2 9 i, B) S I! R z1 X3 v0 O8 ?0 c 从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间，为了满足新型航空发动机的需要，高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初，英国首先在 80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成相以进行强化，研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用 Vitallium钴基合金制作叶片。此外，美国还研制出 Inconel镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室。以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的 “Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种高温合金，如 X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏，钴基高温合金发展受到限制。40年代，铁基高温合金也得到了发展，50年代出现 A-286和Incoloy901等牌号，但因高温稳定性较差，从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“”牌号的镍基高温合金，后来生产“”系列变形高温合金和“”系列铸造高温合金。中国从1956年开始试制高温合金,逐渐形成“GH”系列的变形高温合金和“K”系列的铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘，研制出单晶叶片等高温合金部件，以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。不锈钢不锈钢是指能耐空气、水、盐的水溶液、酸以及其它腐蚀介质的钢种，一般含铬12%以上。本数据库包含35个变形不锈钢牌号和5个铸造不锈钢牌号。) n! l2 p& dy0 P4 i) D3 C. J1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13 N: G; Y: F, _% h 1Cr12Ni3MoV 2Cr13Ni2 3Cr13Mo 1Cr17Ni2/ I$ D; C, ? 1Cr11Ni2W2MoV 1Cr12Ni2WMoVNb 4Cr10Si2Mo 9Cr18! ; , E0 g; k1 g6 F2 i9Cr18MoV Cr12MoV 00Cr12Ni8Cu2AlNb 1Cr10Co6MoVNb2 Y5 ! j4 C6 b A$ % R1 O3Cr13Ni7Si2 0Cr16Ni6 2Cr18Ni9 1Cr14Mn14Ni3Ti6 W?( n+ a7 l3 8 ; R1Cr23Ni18 0Cr17Ni4Cu4Nb 0Cr17Ni7Al 0Cr15Ni7Mo2Al9 i8 g3 J& p1 P3 n5 r0Cr12Mn5Ni4Mo3Al0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti* . m4 H* R b6 2Cr18Ni8W2 1Cr14Mn14Ni 1Cr18Mn8Ni5N 2Cr13Mn9Ni4/ P1 : X6 + 4 n; ?4 R 4Cr14Ni14W2Mo 1Cr19Ni11Si4AlTi 1Cr21Ni5Ti ZGCr17Ni34 O5 E5 i. b! ZG1Cr11Ni2WMoV ZG1Cr18Ni9Ti ZGCr24Ni19 ZG0Cr17Ni4Cu3Nb不锈钢简介/ d6 ?! W- a: V7 9 N- h. . C |9 R, o( R( n Y- y 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀. v- t: 8 H0 s: G( v耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到1.2左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（ 自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。; r! Y6 j0 O. w A& n* N不锈钢通常按基体组织分为：4 l/ Z2 j/ B& J6 V1、铁素体不锈钢。含铬1230。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 ， 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。, P: k o7 & Z2 O& C# I& d2、奥氏体不锈钢。含铬大于18，还含有 8左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。2 |( m* ?+ e, k2 q; A. c( i3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。T V7 r2 B0 F4 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。; m a7 - - K9 R7 P0 U5、沉淀硬化型不锈钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。9 4 |1 x; D$ ; M9 n, me7 V) B! o按成分可分为Cr系（SUS400）、CrNi系（SUS300）、CrMnNi（SUS200）及析出硬化系（SUS600）。UID23帖子42精华0积分131阅读权限1在线时间11 小时注册时间2008-12-2最后登录2009-3-11查看详细资料TOP 不锈钢牌号分组 c) v! b5 Q, l- St! C l0 Sa6 t1 . x3 200 系列?铬-镍-锰 奥氏体不锈钢 4 J! d! - o# U, h6 U$ k- & L, b300 系列?铬-镍 奥氏体不锈钢 , U4 R- 2 b) V- 301?延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 $ H U& 1 t. p% S |# F3 V302?耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。 : F# X1 K6 s5 c7 _303?通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 4 P3 v( w- o: p) R! h9 m6 t304?通用型号；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 - us+ * C! p3 mY U309?较之304有更好的耐温性。 0 E) W5 d1 G9 h- Q+ H7 ?316?继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。1 D% St$ g! W+ m7 W6 型号 321?除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 l! R% F I! 400 系列?铁素体和马氏体不锈钢 9 F6 d! Uz3 u/ & 4 W408?耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。 & B9 # V6 _( k) |, q+ E, C409?最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。 ( N0 F, l& t; t0 Y5 _1 w410?马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 , b8 I r- 9 q3 r) m9 J416?添加了硫改善了材料的加工性能。 4 C* E- W& c. ?3 t T7 p5 , I420?“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 , T) v5 t# e& ; y$ B2 f430?铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。 & eS$ Z* p- z440?高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。 ; L# 5 qE/ f/ P500 系列?耐热铬合金钢。 A. 5 t5 U* G) 5 p: ) f600 系列?马氏体沉淀硬化不锈钢。 / |- h6 i2 v. s V9 v( s630?最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。UID23帖子42精华0积分131阅读权限1在线时间11 小时注册时间2008-12-2最后登录2009-3-11查看详细资料TOP 不锈钢为什么耐腐蚀？$ J2 r; Q! g& I+ I; D7 a9 Z2 ! V: ) s R. r$ S) y* 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。$ T0 K f6 V4 p* I. F1 M# xK不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。: c: L& T* 5 e/ F, J7 Q( 1 F在铬的添加量达到105时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这种钝化膜，继续起保护作用。1 % g: w* S9 za4 k因此，所有的不锈钢都具有一种共同的特性，即铬含量均在105以上。钛合金钛及其合金是20世纪50年代中期发展起来的重要金属结构材料。与其它各类金属材料相比，具有比强度（强度与密度之比）高，中温性能好，耐腐蚀等优点，在航空、航天领域得到广泛应用。本数据库收录了14种钛合金的性能数据。1 s: Q- a) 9 9 KTA1;TA2;TA3 TA7 TC1 TC31 n. L 1 u5 x/ q6 d2 HTC4 TC6 TC11 TB2) Z! h7 5 : A o4 Ti-22 47121 ZTC4 ZT34 k0 v6 U- P1 $ p合金元素5 i; D; A6 I, F# b0 R# 0 i E3 v/ b% W 钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882以下为密排六方结构钛，882以上为体心立方的钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：稳定相、提高相转变温度的元素为稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。稳定相、降低相变温度的元素为稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。 ; O: W4 Q. F* hP) d/ K8 b. g氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.150.2和0.040.05以下。氢在相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。钛合金的分类9 O+ o. / sh$ o; F8 t& X( k h% u0 _* t) I* 钛是同素异构体，熔点为1720，在低于882时呈密排六方晶格结构，称为钛；在882以上呈体心立方品格结构，称为钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（itanium alloys）。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：合金,(+)合金和合金。中国分别以TA、TC、TB表示。 F* ?- a; 8 J- d9 f4 D钛合金/ S3 T. I. p X# k; F4 u它是相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500600的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。 / E# N/ ?5 P! * z ; j钛合金! n9 R, F- H% x它是相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达13721666 MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。 9 v$ ( I P N# B8 K+钛合金% , L) e& aC) T B; S! 它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50100；高温强度高，可在400500的温度下长期工作，其热稳定性次于钛合金。 ) c_6 Bx: : e& i三种钛合金中最常用的是钛合金和+钛合金；钛合金的切削加工性最好，+p钛合金次之，钛合金最差。钛合金代号为TA，钛合金代号为TB，+钛合金代号为TC。6 P! S1 3 C2 s* S: W钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金（钛-钼，钛-钯合金等）、低温合金以及特殊功能合金（钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金）等。典型合金的成分和性能见表。& Y# W! j5 n5 K0 Y7 x; S热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。钛合金的性能0 M) K8 I * v) V% x* J- 0 C9 |& s5 8 S r, j2 Z1 Z 钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1，但其强度低、塑性高。99.5工业纯钛的性能为：密度=4.5g/cm3，熔点为1800，导热系数=15.24W/(m.K)，抗拉强度b=539MPa，伸长率=25，断面收缩率=25，弹性模量E=1.078105MPa，硬度HB195。 5 R6 q# o# b% U! JZ( c0 ?(1)比强度高3 a4 O8 S+ ) , L钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，见表7-1，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。! c* p, E3 H# G$ s (2)热强度高) V1 8 V使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450500的温度下长期工作这两类钛合金在150500范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500，铝合金则在200以下。# f; I4 H4 y# (3)抗蚀性好# Z. v8 ; A+ 4 / C$ q. m钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。- t* v3 N, 1 O1 HS# (4)低温性能好2 U |$ # P/ N9 钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。2 Ea7 Q. l6 H) D 2 o9 J(5)化学活性大3 w. i W7 x0 K0 , 钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.10.15 mm，硬化程度为2030。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。8 X0 e# b7 K% R g4 X% |5 r(6)导热系数小、弹性模量小5 H9 X4 X1 h S5 Z9 D9 B% K钛的导热系数=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的23倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。钛合金的用途8 d1 & 3 : O; r3 K3 t9 m6 I6 C7 c; * g) |# , C 钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开