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随着镍基合金板化程度的提高其显微组织的变化有如下趋势

来源: | 发布时间:2022/4/30 0:40:58
随着镍基合金板化程度的提高其显微组织的变化有如下趋势:相数量逐渐增多,尺寸逐渐增大,并由球状变成立方体,同一合金中出现尺寸和形态不相同的相。此外,在铸造合金中还出现在凝固过程中形成的γ共晶,晶界析出不连续的颗粒状碳化物并被γ相薄膜所包围,这些微组织的变化改善了合金的性能。此外,现代镍基合金的化学成份十分复杂,合金的饱和度很高,因此要求对每个合金元素 (尤其是主要强化元素)的含量严加控制,否则会在使用过程中容易析出其他有害的介金属相,如σ、Laves相等,将损害合金的强度和韧性。
五、合金元素之作用与牌号
镍基合金是高温合金中应用很广、强度高的一类合金。其中添加较大量的Ni 为沃斯田铁相稳定元素,使得镍基合金维持 FCC结构而可以溶解较多其它合金元素,还能保持较好的组织稳定性与材料的塑性;而 Cr、Mo和Al则具有抗氧化和抗腐蚀作用,并具有一定的强化作用。镍基合金的强化依元素作用方式可分为:
(1)固溶强化元素,如W、Mo、Co、Cr和V等,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,如Ni3(Al,Ti)等强化相(γ’),使合金得到有效的强化,获得比铁镍基合金板和钴基合金更高的高温强度;
(3)晶界强化元素,如B、Zr、Mg和稀土元素等,可加强合金之高温性质。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,也是常见之镍基耐热合金,主要在氧化性介质条件下使用 ,常见如 Inconel 600、625等。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,如Incoloy 800H、825等。若于Inconel与Incoloy中加入析出强化元素,如Ti、Al、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的代表牌号如C-276、C-2000等。镍基合金板之主要牌号与添加元素之对照可