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Haynes 718高溫合金的優(yōu)點(diǎn)在于其高強(qiáng)度和較低的成本

發(fā)布時(shí)間: 2024-10-25  點(diǎn)擊次數(shù): 75次

推薦變形高溫合金Haynes 718沉淀硬化型合金的分析與研究

Haynes 718是是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,長(zhǎng)期使用溫度范圍-253~650℃,短期使用溫度在800℃,在650℃以下時(shí)具有高強(qiáng)度、良好的韌性以及在高低溫環(huán)境均具有耐氧化耐腐蝕性。以及良好的加工性能和焊接性能和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定性。

Haynes 718適用于制作航空、航天和石油化工中的環(huán)件、葉片、緊固件和結(jié)構(gòu)件等,主要有棒、板、管、帶、絲、等。

Haynes 718執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):DIN,UNS、ASTM、GB/T14992,Haynes 718對(duì)應(yīng)牌號(hào):2.4668、N07718、GH4169。

上海飛釩特鋼集團(tuán) 有限公司 資訊推薦:高溫合金加工緊固件材料、可加工成品(加熱元件護(hù)套、核蒸汽發(fā)生器管、燃?xì)鉁u輪部件、高壓壓氣機(jī)盤(pán)、燃燒室部件、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、渦輪葉片、壓氣機(jī)盤(pán)、渦輪機(jī)閘、熱交換器、蒸汽管道、設(shè)備管道、高溫螺柱、螺栓、高溫火焰筒、耐蝕封嚴(yán)圈、耐腐蝕隔圈、渦輪盤(pán)、盤(pán)軸、耐高溫葉片、高溫軸承、特種合金噴嘴、合金成型套筒、等)

加工耐蝕性緊固件材料、耐蝕性元件護(hù)套、耐蝕性發(fā)生器管、耐蝕性渦輪部件、耐蝕性高壓壓氣機(jī)盤(pán)、燃燒室耐蝕性部件、耐蝕性發(fā)動(dòng)機(jī)部件、耐蝕性渦輪葉片、耐蝕性壓氣機(jī)盤(pán)、渦輪機(jī)閘、耐蝕性熱交換器、耐蝕性蒸汽管道、耐蝕性設(shè)備管道、耐蝕性螺柱、耐蝕性螺栓、高溫火焰筒、耐蝕封嚴(yán)圈、耐腐蝕隔圈、耐蝕性渦輪盤(pán)、耐蝕性盤(pán)軸、耐蝕性葉片、耐蝕性軸承、海洋材料、玻封管等。

海洋,海水應(yīng)用:精密合金、高溫應(yīng)用彈簧、高強(qiáng)度、抗耐磨、高強(qiáng)度、抗磨損、高溫合金高抗氧化等。常溫應(yīng)用、高耐腐蝕性、高抗拉強(qiáng)度等。

我公司主導(dǎo)產(chǎn)品主要有四大類(lèi):

鍋爐、電站行業(yè)用鍛材鍛件、閥門(mén)閥體,主要材料有:SA-335P91、P92、F12F22等美國(guó)ASME 系列:德標(biāo)WB36(15NiCuMoNb5)及42CrMo5-6等系列產(chǎn)品。(2)模具用鍛造扁鋼、模塊、圓鋼,主要生產(chǎn)材料有:12344 (H13)均質(zhì)化+超化、718HH、1.2379 (D2)、S136、NAK80、1.2316、1.2083 (4Cr13)、1.2085、1.4034、3Cr17NiMo、1.2358、1.2714、5CrNiMo、1.2367、9Cr18Mo、火焰淬火鋼7CrSiMnMoV.XPM、2738MOD、DC53、SKS3、SKD11以及新型模具鋼8407、8418 等牌號(hào)。(3)汽輪機(jī)行業(yè)用鍛材,主要生產(chǎn)材料有: 2Cr12NMo1W1V(日本61系列)0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH)、1Cr12Mo、25Cr2Mo1VA、38Cr2Ni2Mo等。(4)不熱系列特異型件等。如:9Cr3Mo、9Cr18、42CrMo4、17NiCrMo6、34CrNi3Mo、34CrNiMo6、40CrNiMoA等各種牌號(hào)的合金結(jié)構(gòu)鋼:20Cr13、SUS410/420 等Cr不銹鋼:SUS304/316L、0Cr25Ni20等Ni不銹:GH132等高溫合金系列:30CrMnSiNi2A、PCrNi3Mo等。


Haynes 718化學(xué)成份:


碳C:≤0.08


鉻Cr:17.0~21.0


鎳Ni:50~55


鈷Co:≤1.00


鉬Mo:≤2.8~3.30


鋁Al:0.20~0.8


鈦Ti:0.65~1.15


鐵Fe:余


鈮Nb:4.75~5.50


硼B(yǎng):≤0.006


錳Mn:≤0.35


硅Si:≤0.35


硫S:≤0.015


銅Cu:≤0.30


磷P:≤0.015


鎂Mg:≤0.01


合金元素性能一覽表:


鎳(Ni):鎳能提高鋼的強(qiáng)度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

鉻(Cr):在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。

鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性和熱強(qiáng)性能,在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力(長(zhǎng)期在高溫下受到應(yīng)力,發(fā)生變形,稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬,能提高機(jī)械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如熱強(qiáng)鋼和磁性材料。

鎢(W):鎢熔點(diǎn)高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強(qiáng)性,作切削工具及鍛模具用。

鈦(Ti):鈦是鋼中強(qiáng)脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密,細(xì)化晶粒力;降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)拟?,可避免晶間腐蝕。

釩(V):釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細(xì)化組織晶粒,提高強(qiáng)度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

鈮(Nb):鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性,提高強(qiáng)度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。在鐵基中加入以鈮為主的微合金元素組成的合金。鈮屬難熔金屬,熔點(diǎn)為2467℃,在1093~1427℃溫度范圍內(nèi)強(qiáng)度較高。同鎢合金和鉬合金相比,鈮合金塑性好,加工和焊接性能優(yōu)良,因而能制成薄板和外形復(fù)雜的零件,可用作航天和航空工業(yè)的熱防護(hù)和結(jié)構(gòu)材料。鈮合金的工業(yè)生產(chǎn),首先將粉末制成合金坯條,然后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)法或熔鑄法獲得錠坯或鑄件,但以熔鑄法用得最多,熔鑄法又以電子?xùn)|熔煉和電弧爐熔煉為主。鈮合金在低溫下(-196℃)仍有較好的塑性。同鉬和鎢相比,鈮的合金元素種類(lèi)多,加入量高。銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強(qiáng)度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆,銅含量超過(guò)0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對(duì)焊接性無(wú)影響。

鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細(xì)化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。

冶煉方法:合金采用真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔、真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔加真空電弧重熔或真空感應(yīng)熔煉加真空電弧重熔加電渣重熔冶煉工藝生產(chǎn)。

Haynes 718主要規(guī)格:冷扎薄板4mm-50mm,熱扎板4mm-14mm,熱扎棒15mm-100mm,煅棒100mm-350mm,熱拉棒8mm-45mm,帶0.8mm-10mm,管10mm-60mm。

Haynes 718物理性能:密度ρ=8.24g/cm3,熔化溫度范圍1260~1320℃,加工和熱處理:在機(jī)械加工領(lǐng)域?qū)匐y加工材料。  

預(yù)熱:工件在加熱之前和加熱過(guò)程中都應(yīng)進(jìn)行表面清理,保持表面清潔。若加熱環(huán)境含有S、P、鉛或其他低熔點(diǎn)金屬,合金將變脆。雜質(zhì)來(lái)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。加熱的電爐應(yīng)要具有較準(zhǔn)的控溫能力,爐氣應(yīng)為中性或弱堿性,應(yīng)避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動(dòng)。

Haynes 718冷熱加工:合金合適的熱加工溫度為1120-900℃,冷卻方式可以是水淬或其他快速冷卻方式,熱加工后應(yīng)及時(shí)退火以保證得到很好的性能。熱加工時(shí)材料應(yīng)加熱到加工溫度的上限,為了保證加工時(shí)的塑性,變形量達(dá)到20%時(shí)的終加工溫度不應(yīng)低于960℃。  冷加工應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行,加工硬化率大于奧氏體不銹鋼,因此加工設(shè)備應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整,并且在冷加工過(guò)程中應(yīng)有中間退火過(guò)程。

冷熱處理:不同的固溶處理和時(shí)效處理工藝會(huì)得到不同的材料性能。由于γ"相的擴(kuò)散速率較低,所以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效處理能使合金獲得很好的機(jī)械性能。

冷打磨 :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)砂帶打磨,在硝酸和氫氟酸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。

Haynes 718機(jī)加工: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,適合采用低表面切削速度。

Haynes 718焊接性能:沉淀硬化型的Haynes 718合金很適合于焊接,無(wú)焊后開(kāi)裂傾向。適焊性、易加工性、高強(qiáng)度是這種材料的幾大優(yōu)點(diǎn)。

Haynes 718適合于電弧焊、等離子焊等。在焊接前,材料表面要潔凈、無(wú)油污、無(wú)粉筆記號(hào)等,焊縫周?chē)?5mm范圍內(nèi)要打磨露出光亮的金屬。

Haynes 718應(yīng)用及特性:合金已用于制作航空、航天和石油化工中的環(huán)件、葉片、緊固件和結(jié)構(gòu)件等,制作石油化工中應(yīng)用的多種零件,可批量生產(chǎn)且使用性況良好。合金在真空自耗重熔時(shí)可采用氦氣冷卻工藝,可有效減輕鈮元素偏析,采用噴射成形工藝生產(chǎn)環(huán)件,可降低成本和周期,采用超塑成形可擴(kuò)大生產(chǎn)范圍。



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