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本帖最后由 zpc64 于 2010-8-20 15:05 编辑 , d4 O1 j0 q$ P1 m
+ i2 I6 j' M. C用粉末冶金方法生产高温合金,是70年代出现的一项新技术。随着新型燃气轮发动机涡轮进口温度的提高,要求高温合金具有更高的使用温度和更优异的力学性能。目前航空发动机上所使用的铸-锻高温合金,由于合金化程度日趋提高,造成合金铸锭内成分偏析严重,组织极不均匀,热工艺性能恶化,成形非常困难,已难于满足新型发动机的要求。采用粉末冶金方法生产高温合金时,由于制粉过程中每个粉末颗粒都是由微量液体金属快速冷凝而成,所以成分偏析仅被限制在粉末颗粒的尺寸之内,用这样的粉末压制成的坯料具有均匀的细晶组织,并能很好的解决成分偏析等问题。
2 n) b" @ E4 c 由于组织均匀和晶粒细小,能使粉末制件得到优异的力学性能和热工艺性能,从而减轻发动机重量并降低成本。有些合金,如Alloy IN-100和Alloy 95,含有较多的r′相,其铸锭不能锻造。然而这些合金的粉末却可以通过若干种技术进行压实,从而形成具有很细晶粒组织的坯料。这些坯料可以进行超塑性等温锻造。另外,采用粉末工艺还可解决航空热工艺中长期存在的肥头大耳问题,净化毛坯,简化工序,提高材料利用率,降低成本10%~50%。; g% X' n3 {) t) _) e
粉末锻件与普通锻件的性能比较见表14所示,对于Astroloy合金,其粉末锻件的屈服强度提高约15%,持久寿命延长了1倍。0 ^0 _. c3 Z* Q* E2 ^$ V8 m
- I" \. w, |4 V s/ e
表14 Astroloy合金普通锻件与粉末锻件性能比较
. ?& L6 V7 B& s6 L) X' U% u# k锻件种类 2 ^) D- r7 V0 y6 {
| σ0.2/MPa
1 N: Z& M; X/ V9 D | 760℃,60MPa应力作用下的持续时间
' H6 {6 m7 ~2 L8 [ B# R% u | 室温
* d" U5 u7 l' y t | 760℃
9 `0 A. }! {3 i& f5 U | 普通锻件
/ L0 m5 @1 [3 M! o粉末锻件 9 U4 d3 g2 I- a/ R2 W5 a/ ^
| 980
5 M$ i! Z' E& ]3 R; Y, _$ @- Z1120 - ^" a' m1 e, U4 X5 e
| 880 5 ?, C3 S! x: Z4 ?7 w1 ]8 ~
1000
7 A# y& D' v2 n2 C% s7 T | 45h 4 D7 E z8 n& f7 o% N4 ]" ^' }
90h
+ n% i( ^8 H5 H( }8 B5 [: Y | 粉末高温合金也存在一些缺点,例如原始粉末颗粒边界、陶瓷夹杂和热诱导孔洞等。这些缺点可以通过生产超纯净粉末、细心的包套技术和去除杂质等方法得到解决,也可以通过加工变形方法(如锻造、热挤压)来解决。 |