文档介绍：高温合金(HP系)的简要介绍
晁代义
高温合金(HP系)的背景介绍
HP系合金的国内研究现状
主要合金元素对HP合金氧化行为的影响
HP40合金时效处理前后的相变化
HP系合金的焊接
HP系合金的性能
HP系合金的应用
高温合金(HP系)的背景介绍
高温合金的定义
高温合金是指以铁、镍、钴为基体,能在600-1200的高温及一定的压力作用下长期工作的一类金属材料
高温合金的应用价值
高温合金具有较高的高温强度、良好的抗氧化性能、抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性、塑性等综合性能从而广泛的应用于航空航天、发电设备、及石油、化工等高新技术领域。
高温合金的分类
按基体分类
1 镍基高温合金
2钴基高温合金
3铁基高温合金
按合金强化类型分类
1 固溶强化型合金
2时效沉淀强化型合金
按材料成型方式分类
1变形合金
2铸造合金(普通铸造合金、定向凝固合金、单晶合金等)
3粉末冶金
高温合金的发展历程
图 1
研究高温合金的研究方法
金相显微镜对产生的断口进行观察、扫描电、镜透射电镜扫描断口形貌、 X射线衍射仪对合金相结构进行分析等一些分析方法。
HP合金的简介
HP系列高温合金属于美国铸造(ACI)耐热合金,1960年开始以HP作为成分基础对该类合金开展研究工作。该材料多用于石化装置的高温部件上,如转化炉管、辐射管、合金炉管等,其具有良好的耐腐蚀性能、抗高温蠕变断裂性能、抗热疲劳性能、抗氧化性能以及抗渗碳性能等。
HP系基体的化学成分
成分%
合金
C
Si
Mn
S
Cr
Ni
Mo+Nb
P+Co
Fe
HP
-
-
≤
24-28
33-37
-
-
余
表 1
1960年开始以HP(Cr25Ni35基)作为成分基础对该类合金进行研发,该类合金应用了碳化物形成元素(Nb、Mo、Ti、W、Zr)和非碳化物形成元素(Al、Cu、Co)一起加入以便提高合金强度和抗渗碳性。%-%的Nb。国内目前对HP40-Nb(乙烯裂解炉的炉管等)的研究主要是应用性质的及其铸件运行N小时后的性能分析,估算工件的剩余时间。
HP合金可以根据用户的不同要求衍生出很多新型合金,衍生的HP合金在本质上可分为两类。
第一类主要通过添加Nb和W来改进蠕变断裂性能,而第二类则是在第一类的基础上进一步加入Ti等微合金元素。微合金化的HP第二类合金比第一类HP合金具有更高的断裂性能。