镍基合金高温氧化

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

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

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

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

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

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

论文题目: 镁合金微弧氧化/化学镀镍层的界面结合 专 业: 材料科学与工程

学 生: 签名 指导教师: 签名

摘 要

微弧氧化是在阳极氧化工艺基础上发展起来的一项新型表面处理技术，它是利用等离子体微区弧光放电现象在金属表面原位生长出一层陶瓷膜，以起到改善材料耐磨性、耐蚀性及绝缘性能的作用。同样，化学镀镍作为一种优良的表面处理技术，能够在形状复杂的铸件上得到厚度均匀的镀层，近年来得到广泛的重视和应用。本论文把微弧氧化技术及化学镀技术的优点结合起来，对镁合金进行微弧氧化—化学镀镍复合处理，制备了具有良好界面结合的复合涂层。

结果表明: 在化学镀镍溶液中，当Ni2+与H2PO2-浓度比为2.7左右时，化学镀的沉积速度达到最大值，当Ni2+与H2PO2-浓度比为1:1时，镀层与基体的结合力最大。随着Ni2+与H2PO2-浓度比值的减小，镀层的非晶态结构越来越明显。为得到更好的界面结合力，化学镀镍的施镀时间应该控制在40min到80min之间。镀液酸碱度对结合力的影响为

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

电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺

摘要: 对电子接插件镍-磷合金(氨基磺酸镍-磷合金)中间层电镀工艺进行了简单综述,包括工艺流程,镀液成分、操作条件等对镀层结构和物性的影响、初步并介绍了合金镀层的维护与管理方法、以及杂质处理此外,本文还介绍了一种较成熟卷对卷连续(电子行业接触件连续电镀生产线)电镀镍-磷合金工艺电镀。 引言

氨基磺酸镍是一种优良的电镀主盐，因其内应力低、电镀速度快，溶解度大，无污染等，而成为近年国际上发展较快的一种电镀主盐。由于电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺由于不存在晶界位错等缺陷,因此不会产生晶间腐蚀现象,耐点蚀的性能远比晶态(化学镍-磷) 合金要好,除此之外它还具有镀层致密/耐化学药品性好以及耐摩性/能屏蔽电磁波比硫酸镍磷合金好等特性/已广泛应用于汽车电子、航空电子、计算机电子、精密电子电镀、化学工业等领域特适用于卷对卷连续电镀中间层电镀工艺。

目前获取镍-磷合金中间层的方法有硫酸镍磷合金与氨基磺酸镍磷合金电两种, 本文综述了作为电子接插件镍-磷合金中间层(电镀氨基磺酸镍为主盐的镍-磷合金层)工艺, 氨基磺酸镍中间层合金工艺较硫酸镍磷合金工艺中间层工艺相比具有很多优点: 1.沉积速度快、使用氨基磺酸镍可以通过的电流密

电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺

摘要: 对电子接插件镍-磷合金(氨基磺酸镍-磷合金)中间层电镀工艺进行了简单综述,包括工艺流程,镀液成分、操作条件等对镀层结构和物性的影响、初步并介绍了合金镀层的维护与管理方法、以及杂质处理此外,本文还介绍了一种较成熟卷对卷连续(电子行业接触件连续电镀生产线)电镀镍-磷合金工艺电镀。 引言

氨基磺酸镍是一种优良的电镀主盐，因其内应力低、电镀速度快，溶解度大，无污染等，而成为近年国际上发展较快的一种电镀主盐。由于电子接插件镍-磷合金中间层电镀工艺由于不存在晶界位错等缺陷,因此不会产生晶间腐蚀现象,耐点蚀的性能远比晶态(化学镍-磷) 合金要好,除此之外它还具有镀层致密/耐化学药品性好以及耐摩性/能屏蔽电磁波比硫酸镍磷合金好等特性/已广泛应用于汽车电子、航空电子、计算机电子、精密电子电镀、化学工业等领域特适用于卷对卷连续电镀中间层电镀工艺。

目前获取镍-磷合金中间层的方法有硫酸镍磷合金与氨基磺酸镍磷合金电两种, 本文综述了作为电子接插件镍-磷合金中间层(电镀氨基磺酸镍为主盐的镍-磷合金层)工艺, 氨基磺酸镍中间层合金工艺较硫酸镍磷合金工艺中间层工艺相比具有很多优点: 1.沉积速度快、使用氨基磺酸镍可以通过的电流密