镍基高温合金研究现状

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基于镍基高温合金加工工艺的研究与应用

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基于镍基高温合金加工工艺的研究与应用

2010年9月

文章编号:1002-6673(2010)05-143-03

Development&InnovationofMachinery&ElectricalProducts

机电产品开发与创新

Vol.23,No.5·数控机床世界Sep.,2010·

基于镍基高温合金加工工艺的研究与应用

刘逢博

(安捷伦科技(上海)有限公司,上海200131)

摘要:通过对气相质谱分析仪中镍基高温合金Inconel625零件(离子源腔体)的切削加工工艺的分析研

究,以及通过对不同切削刀具(涂层刀具CVD&PVD)的性能研究和参数的组合试验,验证并总结出了合理有效的工艺方案,攻克了加工难点并卓有成效地达到延长刀具寿命和设计目标,又降低了制造成本。

关键词:Inconel625特性;切削刀具;CVD&PVD涂层;参数及刀具寿命;加工时间中图分类号:TG68

文献标识码:A

doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2010.05.058

Research&ApplicationonHighTemperatureAlloyPartMachiningProcess

LIUFeng-Bo

(Ag

镍基合金牌号

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镍基合金牌号

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镍基合金

镍基合金具有良好的高温强度和优良的耐磨损、耐高温、抗热震冲击、抗氧化性能和优良的耐强酸、氧化-还原复合介质、卤族以及化合物、强还原介质、氢氟酸、碱性介质、含有氯离子的氧化还原介质的腐蚀。主要用于石油、化工、环保、航天以及核工业等行业的各类零部件的制造、修复和预保护。主要产品类别有:镍基合金裸焊棒、镍基合金粉末、镍基电焊条、镍基合金精密铸件和变形合金。

镍基裸焊棒

镍基电焊条

牌号 金属号 Shield 化学成分% C 硬应用 Si Cr Mo Mn Fe Co V Ni 度 用于耐热、抗擦伤、耐金属EDNi205 0.10 0.60 16.50 17.00 1.00 5.00 2.50 0.30 Bal 35 EDC 间磨损场合,如热压模具等 镍基粉末

牌号 金属号 化学成分% C Si Cr Mn Fe B Ni 硬度 应用 Shield 20F Ni220F 0.10 2.00 4.50 玻璃模具、各类成型-- 3.00 0.70 Bal 18~22 模 玻璃模具、各类成型Shield 25F Ni225F 0.15 3

镍基合金牌号

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镍基合金牌号

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镍基合金

镍基合金具有良好的高温强度和优良的耐磨损、耐高温、抗热震冲击、抗氧化性能和优良的耐强酸、氧化-还原复合介质、卤族以及化合物、强还原介质、氢氟酸、碱性介质、含有氯离子的氧化还原介质的腐蚀。主要用于石油、化工、环保、航天以及核工业等行业的各类零部件的制造、修复和预保护。主要产品类别有:镍基合金裸焊棒、镍基合金粉末、镍基电焊条、镍基合金精密铸件和变形合金。

镍基裸焊棒

镍基电焊条

牌号 金属号 Shield 化学成分% C 硬应用 Si Cr Mo Mn Fe Co V Ni 度 用于耐热、抗擦伤、耐金属EDNi205 0.10 0.60 16.50 17.00 1.00 5.00 2.50 0.30 Bal 35 EDC 间磨损场合,如热压模具等 镍基粉末

牌号 金属号 化学成分% C Si Cr Mn Fe B Ni 硬度 应用 Shield 20F Ni220F 0.10 2.00 4.50 玻璃模具、各类成型-- 3.00 0.70 Bal 18~22 模 玻璃模具、各类成型Shield 25F Ni225F 0.15 3

半连续式真空感应炉冶炼镍基高温合金

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使用VIFL-0.5 t真空感应熔炼炉冶炼INCONEL 718高温合金。实验结果表明选用杂质含量较少、纯净度较高的氧化镁质坩埚和合理使用返回炉料以及合理选择新配炉料的化学成分,可以将高温合金中的氧含量控制在0.001 0%以下、氮、氢元素含量控制在0.005%和0.000 3%以下。在真空感应熔炼过程中,充入氩气保护、合理安排易烧损元素的加入顺序,可以实现在较低的真空度下使铝、钛等易烧损合金

《大型铸锻件》HEA VY AS I ND 0RGI C T NG A F NG

No. 2 M a c 01 rh2 2

半连续式真空感应炉冶炼镍基高温合金冯兆龙郑晓光(中国船舶重工集团公司第七二五研究所,河南 4 12 ) 70 7

摘要:使用 V F -.真空感应熔炼炉冶炼 I C N L7 8高温合金。实验结果表明选用杂质含量较少、 IL0 5t N O E 1纯净度较高的氧化镁质坩埚和合理使用返回炉料以及合理选择新配炉料的化学成分,以将高温合金中的氧含可量控制在 0 0 1O .0%以下、、氮氢元素含量控制在 0 05 .0%和 0 003以下。在真空感应熔炼过程中, .0%充入氩气

保护、合理安排易烧损元素的加入顺序,可以实现在较低的真空度

铌基合金抗高温氧化研究进展

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铌基合金抗高温氧化研究进展/赵陆翔等 61

铌基合金抗高温氧化研究进展3

赵陆翔,郭喜平

(西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072)

  摘要  铌基合金由于其高熔点、低密度和优良的综合机械性能而可能成为替代镍基单晶高温合金的首选材料,但抗高温氧化性能差是制约其应用的关键问题。从合金化、晶粒细化和高温涂层3化的防护,并分析了研究中面临的问题。

关键词  铌基合金 高温氧化 合金化 晶粒细化 ResearchResistanceofNb2basedAlloys

ZHAOLuxiang,GUOXiping

(StateKeyLab.ofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)

Abstract  Nb2basedalloysoffergreatpotentialasimportantalternativematerialstoNi2basedalloysdueto

theirhighmeltingpoints,lowdensitiesandexcellentgeneralmechanicalproperties.However,theirpoo

用于先进的工业燃气轮机(IGT)的镍基高温合金材料技术

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用于先进的工业燃气轮机(IGT)的镍基高温合金材料技术

用于先进的工业燃气轮机(IGT)的镍基高温合金材料技术

Stephen J. Balsone

GE Gas Turbines, LLC

P.O. Box 648; Greenville, SC 29602-0648, USA

关键词:镍基,高温合金,燃气轮机,熔模铸造,钢锭熔炼,锻造

摘要:工业发电和航空发动机的所有燃气轮机的燃烧温度在过去的三十年里有所提高。最近,航空发动机的温度提高速率已经变慢,但工业燃气轮机(IGT)的温度提高速率并未变慢。因此,这两类燃气轮机的材料温度性能要求有所重合。多年来,军用和商用航空发动机的高性能要求推动了先进材料和工艺的发展。由于功率、效率和可靠性的要求持续提高,目前许多这一类的高温材料正用于IGT。已经开发成功定向凝固和单晶镍基高温合金用于熔模铸造的高温燃气通道部件,并将尺寸增大到IGT部件所需的零件尺寸,但是在可生产性、缺陷公差和维修等方面仍然存在重大挑战。在钢锭熔炼、浇铸、锻造和检验方面取得重大进展后,变形镍基高温合金,例如706合金和718合金,正用于IGT转子结构中。本文将讨论镍基高温合金在IGT中的应用,特别强调生产大型IGT高温燃气通道及转子部件所需的

镁-镍储氢合金材料的研究

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镁-镍储氢合金材料的研究

前言:Mg-Ni合金是最重要的镁系储氢合金之一,对镁镍合金的研究很能代表镁基合金

的发展。其中镁是吸氢相,镍是吸氢过程中的催化相,Ni的加入不仅大大地改善了纯Mg的吸放氢热力学和动力学性能,同时还保持了其吸放氢容量大的优点。它这种优越性已经引起世界各国的广泛研究,并取得一定成果。

一、镁基储氢合金储氢的基本原理

镁系储氢合金具有储氢量高,低成本,轻质化等优点。在300~400。C和较高的

氢压下,镁可与氢气直接反应,反应生成MgH2 。

MgH2在287。C时的分解压为101.3kPa,其理论含氢量(质量分数)可达7.65% ,

具有金红石结构,性能比较稳定。由于纯镁吸氢和放氢速率都很慢,而且放氢温度高,因此人们很少用纯镁来存储氢气,而是通过合金化或制成复合材料的办法来改善镁的充放氢性能。

二、镁镍储氢合金(Mg2Ni)介绍及性能特点

镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料之一, 近年来已引起世界各国的广泛关注。过渡金属、稀土金属和碱土金属是3类主要考虑的合金化元素。过渡金属中,Ni被认为是最好的合金化元素。因为根据Miedema规则,储氢合金最好由一个强氢化物形成元素和一个弱氢化物形成元素组成。Ni与氢的结合力

镁-镍储氢合金材料的研究

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镁-镍储氢合金材料的研究

前言:Mg-Ni合金是最重要的镁系储氢合金之一,对镁镍合金的研究很能代表镁基合金

的发展。其中镁是吸氢相,镍是吸氢过程中的催化相,Ni的加入不仅大大地改善了纯Mg的吸放氢热力学和动力学性能,同时还保持了其吸放氢容量大的优点。它这种优越性已经引起世界各国的广泛研究,并取得一定成果。

一、镁基储氢合金储氢的基本原理

镁系储氢合金具有储氢量高,低成本,轻质化等优点。在300~400。C和较高的

氢压下,镁可与氢气直接反应,反应生成MgH2 。

MgH2在287。C时的分解压为101.3kPa,其理论含氢量(质量分数)可达7.65% ,

具有金红石结构,性能比较稳定。由于纯镁吸氢和放氢速率都很慢,而且放氢温度高,因此人们很少用纯镁来存储氢气,而是通过合金化或制成复合材料的办法来改善镁的充放氢性能。

二、镁镍储氢合金(Mg2Ni)介绍及性能特点

镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料之一, 近年来已引起世界各国的广泛关注。过渡金属、稀土金属和碱土金属是3类主要考虑的合金化元素。过渡金属中,Ni被认为是最好的合金化元素。因为根据Miedema规则,储氢合金最好由一个强氢化物形成元素和一个弱氢化物形成元素组成。Ni与氢的结合力

铝合金化学镀镍工艺研究与应用

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电子工艺技术第20卷第5期

                                  194ElectronicsProcessTechnology1999年9月 

铝合金化学镀镍工艺研究与应用

黄昌明

(信息产业部第二十九研究所,四川 成都 610036)

摘 要:报道一种在铝合金元件上实施化学镀镍的工艺方法。该方法包括在改进的锌酸盐溶液中经二次浸锌处理后,以碱性化学镀镍作底层,然后进行酸性化学镀镍,能在铝合金(LY12cz、LD31等)表面获得光亮的、具有优异附着力和良好的防腐蚀性能及其综合物理、化学特性的化学镀镍(Ni-P)层。

关键词:铝合金;二次浸锌;化学镀镍;附着力中图分类号:TQ153.1+2  文献标识码:A  文章编号:1001-3474(1999)05-0194-05

TechnologyandElectrolessNickelming

(ElectronicsIofnformationIndustryMinistry,Chengdu 610036,China)

Abstract:technologymethodofelectrolessnickelonaluninumalloys.Afterbeingimmersedinzin2

高温合金中的相

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高温合金材料的金属间化合物

(Inter-metallic compound phase of super-alloy)

过渡族金属元素之间形成的化合物。按晶体结构可分两类,一类称几何密排相(GCP相),另一类称拓扑密排相(TCP相)。

1. 几何密排相为有序结构,高温合金中常见的有如下几种相:

γ’相

化学式是Ni3A1,是Cu3Au型面心立方有序结构。铁基高温合金中γ’与γ基体的点阵错配度一般较小,镍基高温合金中错配度在0.05%~1%之间,随着使用温度升高,错配度减小。由于γ’与γ基体的结构相似,所以γ’相在时效析出时具有弥散均匀形核、共格、质点细而间距小、相界面能低而稳定性高等特点。

γ’相本身具有较高的强度并且在一定温度范围内随温度上升而提高,同时具有一定的塑性。这些基本特点使γ’相成为高温合金最主要的强化相。时效析出的γ’相常为方形和球形,个别情况呈片状和胞状,主要取决于析出温度和点阵错配度。错配度较小或析出温度较低时易成球形,错配度大或析出温度高时易成方形,错配度很大而析出温度又较低时可成为片状和胞状。高温时效时,γ’相不仅在晶内弥散析出,还可以在晶界析出链状的方形γ’相。在长期时效和使用过程中,γ’相会聚集长大。

铸态的一次