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hastelloy g30高溫合金在室溫及高溫環(huán)境下保持高強度和良好的韌性

發(fā)布時間: 2024-09-09  點擊次數(shù): 599次

Hastelloy G-30產(chǎn)品概述


Hastelloy G-30合金是鎳鐵鉻鉬銅合金中鉻含量大于30%的少數(shù)牌號之一,由于成分的復(fù)合作用,在H2SO4、HNO3等溶液中有的耐蝕能力。此合金的良好耐敏化能力使之可在太金數(shù)化學(xué)加工中焊后直接應(yīng)用。


強化晶界元素。 這些微量元素有硼,鋇.鋯,鎂,鉿等,偏析于晶界,改善晶界第二相(碳化物等)的分布形態(tài)和分布,以及晶界附近區(qū)域的組織(如貧 γ ′ 區(qū)), 從而改善晶界強度和塑性合金中鎂對晶界碳化物M6C相分布的改善。

Hastelloy G-30執(zhí)行標準


ASTM


棒材 B581


中/薄板 B582


無縫管 B622


焊管 B619,B626


管配件 B366


鍛件 B462


碳化物和氧化物強化。 碳化物硬而脆, 與基體呈非共格. 阻撓位錯切割。 一些碳化物在高溫下易溶解, 低溫可析出, 高溫具有一定的穩(wěn)定性, 不易長大。 此類碳化物有VC, M 23 C 6 , NbC等, 增加碳化物的含量和它的彌散度有利于提高強化效果, 但過高的飽和度形成大塊的碳化物析出, 會引起脆性。 通過粉末冶金方法, 在合金中加入高溫下保持穩(wěn)定的細小氧化物顆粒, 如ThO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 等, 呈彌散分布, 起到釘扎位錯和阻礙位錯運動的作用。


Hastelloy G-30物理性能


密度g/cm3 8.9


熔點℃ 1370-1400


1) 粉末冶金 高熔點元素鎢、 鉬、 鉭的加入, 凝固時會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生偏析, 造成組織不均。 采用粒度數(shù)十至數(shù)百微米的合金粉末, 經(jīng)過壓制、 燒結(jié), 成形的零件, 可消除偏析, 組織均勻, 并節(jié)省材料, 做到既經(jīng)濟又合理。

化學(xué)成分


Ni 余量


C ≤0.03


Cr 28.0-31.5


Fe 13.0-17.0


Mn ≤1.5


Si ≤0.8


Mo 4.0-6.0


Cu 1.0-2.4


Nb 0.3-1.5


P ≤0.04


S ≤0.02


Co ≤5.0


W 1.5-4


定向凝固 由于高溫合金中存在多種合金元素, 塑性和韌性都很差, 通常采用精密鑄造工藝成型。 鑄造結(jié)構(gòu)中的等軸晶粒的晶界, 處于垂直于受力方向時, 最易產(chǎn)生裂紋。 葉片旋轉(zhuǎn)時受的拉應(yīng)力和熱應(yīng)力, 平行于葉片的縱軸, 采用定向凝固工藝形成沿縱軸方向的柱狀晶粒, 消除垂直于應(yīng)力方向的晶界, 可使熱疲勞壽命提高10倍以上。 通過嚴格控制陶瓷殼型冷卻梯度方法, 做成單晶渦輪葉片, 其承溫能力比一般鑄造方法的材料承溫提50~100℃, 壽命增加4倍。


工藝性能與要求


熱處理


除非特殊要求,合金的鍛件都經(jīng)過固熔熱處理。固熔熱處理溫度為1177℃加熱,隨后迅速空冷或水淬。熱成形部件在最終的制造和安裝前,都應(yīng)進行固熔熱處理。


快速凝固 快速凝固得到的高溫合金, 合金的組織細化, 偏析降低, 固溶體基本過飽和度和缺陷增加, 從而改善合金的組織, 使前述各種強化手段的作用得到充分發(fā)揮。 原來在一般凝固條件下不能獲得良好的組織, 在快速凝固條件下則可獲得優(yōu)良的、 非平衡狀態(tài)組織。 例如在快速凝固條件下, 鎳基高溫合的主要強化相可以不僅是傳統(tǒng)的 γ ′ 相, 還可以得到大批的、 均勻細小的碳化及硼化物相、 α -Mo相等。 在快速凝固條件下, 由于這些相均勻細小的時效析出或共晶析出而起強化作用。


成形


合金有很好的加工性能,最好采用冷加工成形。由于它良好的韌性,它很容易冷加工。該合金通常較奧氏體不銹鋼硬,因此在冷加工時需要更多的能量。


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