高温合金S为单一的奥氏体基体组织,拥有较高的高温强度、抗氧化和抗腐蚀性能,具有良好的组织稳定性和使用可靠性,又称热强合金和热稳定性高温合金,国外常称之为超合金(Superalloy)。S材料的标准信息如下:
S供货规格:
圆钢、棒材、带材、管材、阀座、球体、法兰和锻件协商供应
S化学成分:
合金CSiMnPSNiCrMoCuN其他元素
S0.35-0..9-2.60.70...69.0-10.50.7-0.9
目前镍基高温合金的热处理多采用合金手册上的标准热处理工艺和改进的热处理工艺。所述的热处理工艺包括以下几种:
ANSI/ASMEB36.10MS整体热处理——S退火
ANSI/ASMEB36.19MS整体热处理——S正火
ANSI/ASMEB16.9--S整体热处理——S淬火
ANSI/ASMEB16.1--S整体热处理——S回火
ANSI/ASMEB16.28-S整体热处理——S调质
ANSI/ASMEB16.34-S整体热处理——S时效
SA-/SA-M-S化学热处理——S渗碳
SA-/SA-M-S化学热处理——S渗氮
SA-/SA-M-S化学热处理——S渗金属
SA-/SA-M-S表面热处理——S火焰淬火
DIN-----S表面热处理——S感应加热
合理的热处理制度成为保证S合金在析出大量强化相的同时不析出或少析出上述非强化相,进而拥有优异的力学性能的关键。工业上通常采用热处理来改变镍基高温合金S的金相组织,保证S镍基高温合金金相组织中析出体积分数充足、析出颗粒尺寸合理的强化相-γ〃(即:Ni3Nd),从而达到增强镍基高温合金力学性能的目的:
1)高强度镍基高温合金(通常指大于MPa以上的合金),如果毛坯固溶时效,则将大大增加机械加工和焊接的难度。为了加工和焊接的方便,一般采取毛坯固溶、然后加工或焊接,*后时效处理提高强度。但是,加工和焊接后的去应力处理工艺没有相关的标准。对于一般零件来说,可以采取低温退火就可以消除应力,但是对于采取上述加工流程的高温合金来说,中间退火的温度参数不恰当有可能造成后续时效处理不能达到所要求的强度.
2)作为固定叶片和连接叶片与涡轮轴的核心部件,涡轮盘的可靠性和使用性能至关重要,这就对涡轮盘的生产,尤其是热加工提出了极高的要求。为提高合金的承温能力,目前采用降低Cr、提高难熔元素总量(W,Nb,Ta,Re,Mo等)和沉淀强化相γ′含量的合金设计方法。随着涡轮盘的合金化程度不断提高,严重的偏析使热加工性能恶化,低周疲劳性能降低,疲劳裂纹容易扩展。
3)镍-铁-铬-硼系合金富集铬与硼元素,在热处理过程中易形成硼化物(如MB2、
M3B2)、α-Cr及σ相等第二相。这些析出相的存在一方面会剥夺强化相γ’及M23C6等的形成
元素,如Cr、Ti等,减少强化相的数量;另一方面由于其自身形貌、析出位置等原因往往会
损害合金的力学性能,进而影响材料的使用寿命。
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