镍基合金的强化依元素作用方式可分为:
(1)固溶强化元素,藉由此类原子半径与基材的不同,在Ni-Fe之基地造成局部晶格应变来强化材料;
(2)析出强化元素则如Al、Ti、Nb和Ta等,可以形成整合性有序的A3B型金属间化合物,湖南加工激光熔覆粉末源头好货,如Ni3(Al,Ti)等强化相(γ’),使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基合金更高的高温强度;
(3)晶界强化元素,一般镍基合金的牌号由其所开发厂家来命名,如Ni-Cu合金又称为Monel合金,常见如Monel 400、K-500等。Ni-Cr合金一般称为 Inconel合金,也就是常见之镍基耐热合金,主要在氧化性介质条件下使用 若是Inconel合金中加入较高量的Fe来取代Ni,则为Incoloy合金,其耐高温程度不如镍基析出硬化型合金,但价格便宜,可用于喷射引擎里温度较低部份的组件及石化厂反应器等,湖南加工激光熔覆粉末源头好货,如Incoloy 800H、825等。若于Inconel与Incoloy中加入析出强化元素,如Ti、Al,湖南加工激光熔覆粉末源头好货、Nb等,则成为析出硬化型(铁)镍基合金,可于高温下仍保有良好的机械强度与抗蚀性,多用于喷射引擎的组件,如 Inconel 718 、Incoloy A-286 等。而 Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) 合金则称为哈氏耐蚀合(Hastelloy),其中Ni-Cr-Mo主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。Hastelloy的**牌号如C-276、C-2000等
镍基合金粉末的主要用途有哪些?湖南加工激光熔覆粉末源头好货
镍基合金之生产技术
传统之镍基合金的生产流程为镍原料→ 镍合金铸锭(熔炼)→二次精炼→加工→成品→下游应用
一般镍基合金生产之流程图
其它如针对航天应用等之特殊需求,则发展出如方向性凝固,单晶铸造,粉末冶金等特殊技术。本文即针对传统上生产镍基合金之关键技术,如熔炼、热加工、热处理等做简要的介绍。
镍基合金之成分组成以Ni-Cr-Fe为主, 其它元素的添加如Cu、Si、Mn、Al、Ti、Nb、W、C等。一般从文献可了解这些元素对超合金材料的影响,但若要重组或添加新的合金成份,并了解其在微组织之交互作用, 近来已有以材料性质模拟软件,可进行合金系统热力学与动力学的计算,协助提供高性价比之方向,可提高合金设计的效率。
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一般镍基合金强度高,冷、热加工不易,以C-276为例, 高温变形阻抗约为不锈钢之2.4倍;且冷加工之高硬化率使得其强度可至不锈钢的2倍。而热加工时除需考虑高温变形阻抗外,还需考虑不同温度下热延性之不同变形阻或夹杂物出现之区域)的发生与否,而不纯区则会伤害合金之高温机械性质,镍基合金Inconel 601于不同温度下之热延性与变形阻抗之数据曲线,显示于热延性低于60%之温度下行加工易造成裂缝之发生以超合金铸件而抗与热延性同时允许进行加工之温度范围,才能视为热加工制程之工作区间。
(1)镍-铬系合金热喷涂粉末:该种类较多,例如镍-铬耐热合金,是在镍中加入20%铬制成的。镍-铬耐热合金在高温下几乎不氧化,是典型的耐热、耐蚀和耐高温氧化的涂层材料。涂层致密,与基体金属的粘结性能良好,是陶瓷、软金属等材料的涂层与基体的的过渡层材料,既能增加基体防高温气体侵蚀的能力,又能改善涂层与基体材料的粘结强度。
(2)镍-铬-铁系合金热喷涂粉末:此类热喷涂粉末是在镍-铬中加入适当的铁,其耐高温氧化性能比镍-铬系合金稍差一些,其他性能基本上与镍-铬系合金接近,突出的优点是价格比较便宜,因此可用作耐蚀工件的修补,也可做过渡层热喷涂粉末用。
(3)镍-铬-硼系合金热喷涂粉末:此系合金由于含有硼、铬和碳等元素,硬度比较高,韧性也适中,用喷涂后,其涂层耐磨、耐蚀、耐热性较好,可用于轴类、活塞等的防腐修复。
(4)镍-铝合金热喷涂粉末:常用来打底层,每个微粒都是由微细的镍粉和铝粉组成。当喷涂时,热喷涂粉末通过火焰被加热到600摄氏度以上,镍和铝之间产生强烈的化学反应,生成金属间化合物,并放出大量的热,同时,部分铝还会氧化,产生更多的热量。在此高温下,镍可扩散到基材金属中去,可以使涂层的结合强度明显提高。 镍基合金粉末又叫什么名字?
粉末冶金不仅是一门材料制造技术.又是一门材料加工技术。在科学技术领域,新材料科学中的关键问题需要靠粉末冶金来解决。粉末冶金在技术上和经济上具有一系列特点。对材料制造而言,粉末冶金能制取用普通熔铸法无法生产的具有待殊性能的材料:
1.能控制材料和制品的孔隙度,例如,粉末冶金多材料、含油轴承等;
2.难熔金属材料和制品主要靠粉末冶金方法制取,例如,钨、钼、钽等难熔金属及其合金;
3.对金属与金属液态不互溶的体系,能制取金属与金属组合金型材料,例如,钨—铜假台金型电触头材料等;
4.利用金属与非金属的组合效果制取组合型材料,例如,制作粉末冶金摩擦制品的摩擦材料、粉末冶金金属—石墨电刷等;
5.能制取各种金属陶瓷材料和复合材料,例如,前者有硬质合金、金属陶瓷等,后者有粉末冶金弥散强化材料、粉末冶金纤维强化材料等。
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