钴基高温合金课件.ppt
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1、 钴基高温合金钴基高温合金钴基高温合金钴基高温合金小组成员:潘永健小组成员:潘永健 刘阳刘阳 董刘洋董刘洋1 项目研究背景项目研究背景 钴基高温合金是高温合金中的一种,它是以钴作为主要成分,含有相当钴基高温合金是高温合金中的一种,它是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶而也还含有数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶而也还含有铁的一类合金。钴基合金是以钴为基体,钴含量一般在铁的一类合金。钴基合金是以钴为基体,钴含量一般在35%-70%,并加入,并加入5%-25%镍稳定镍稳定奥氏体,加入奥氏体,加入20%-25%Cr以改善抗氧化和抗
2、腐蚀性能的高以改善抗氧化和抗腐蚀性能的高温合金。一般以固溶强化和碳化物强化做为钴基高温合金的主要强化手段。温合金。一般以固溶强化和碳化物强化做为钴基高温合金的主要强化手段。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。钴基高温合金的抗氧化性能较焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。钴基高温合金的抗氧化性能较差,但其抗热腐蚀能力比镍好;钴基高温合金的高温强度、抗热腐蚀性能、差,但其抗热腐蚀能力比镍好;钴基高温合金的高温强度、抗热腐蚀性能、热疲劳性能和抗蠕变性能也比镍基高
3、温合金要好。热疲劳性能和抗蠕变性能也比镍基高温合金要好。钴基高温合金钴基高温合金汽车增压器喷嘴环叶片汽车增压器喷嘴环叶片 燃气轮机涡轮零件燃气轮机涡轮零件钴基高温合金的发展始于钴基高温合金的发展始于20世纪世纪40年代。年代。1943年美国首次年美国首次在涡轮喷气发动机在涡轮喷气发动机J-33上选用铸造钴基合金上选用铸造钴基合金HS-21制作工作叶制作工作叶片。与此同时,以钨代替钼,增加镍含量,在片。与此同时,以钨代替钼,增加镍含量,在HS-21的基础上的基础上发展处发展处X-40(HS-31)合金。合金。HS-21和和X-40就是最早出现的钴就是最早出现的钴基高温合金。而后者一直是美国长期使
4、用的导向叶片材料,从基高温合金。而后者一直是美国长期使用的导向叶片材料,从20世界世界50年代,铸造钴基高温合金的研究得到了普遍重视,相继研年代,铸造钴基高温合金的研究得到了普遍重视,相继研制出具有不同性能特点的合金系列。制出具有不同性能特点的合金系列。1957年美国钨金属研究所年美国钨金属研究所研制出研制出WI-52合金,它是在合金,它是在X-40合金的碳含量,发展了合金的碳含量,发展了X-45合金,改善了合金的焊接性能。合金,改善了合金的焊接性能。Martin Marietta公司于公司于1964年发明了著名的现代高强钴基高温合金年发明了著名的现代高强钴基高温合金Mar-M509,它具有高
5、强它具有高强度和一定的抗氧化、耐腐蚀性能。度和一定的抗氧化、耐腐蚀性能。1968年通过电器公司增加了年通过电器公司增加了X-45合金的铬含量,研制出具有优异抗高温氧化和腐蚀性能的合金的铬含量,研制出具有优异抗高温氧化和腐蚀性能的FSX-414合金。几十年来,钴基高温合金得到了长足的发展,合金。几十年来,钴基高温合金得到了长足的发展,相继有数十种牌号问世,在航天,航空,能源及化工等工业部门相继有数十种牌号问世,在航天,航空,能源及化工等工业部门发挥了重要作用。发挥了重要作用。研究意义研究意义通过调整钴基高温耐蚀合金通过调整钴基高温耐蚀合金stellite 6的成分,以提高的成分,以提高其高温耐腐
6、蚀以及耐磨性能,以更好适应实际应用的其高温耐腐蚀以及耐磨性能,以更好适应实际应用的性能要求,提高其使用寿命。性能要求,提高其使用寿命。与本项目有关的研究积累:与本项目有关的研究积累:stellite 6合金的显微组织合金的显微组织分析,热处理工艺分析,热处理工艺已取得的成绩已取得的成绩:、利用光镜,扫描电镜观察钴基高温耐蚀合金、利用光镜,扫描电镜观察钴基高温耐蚀合金stellite 6的组织形貌,并对该合金做的组织形貌,并对该合金做XRD,分析其元,分析其元素分布状况,以确认其碳化物的类型。素分布状况,以确认其碳化物的类型。、将、将stellite 6熔炼,添加适量钨元素,铬元素,以熔炼,添加
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