? 高溫合金或高性能合金是能夠承受極端溫度的材料,這些極端溫度會破壞鋼,鈦和鋁等常規金屬。 “超級合金”一詞是在第二次世界大戰后不久使用的,用于描述為在高溫下需要高性能的渦輪增壓器和飛機渦輪發動機開發的一組合金。使用超級合金的應用范圍已擴展到許多其他領域,現在包括飛機和陸基燃氣輪機,火箭發動機,化工廠和石油工廠。它們即使在超過650°C的長時間暴露后仍能保持大部分強度,因此特別適合這些苛刻的應用。它們的多功能性源于以下事實:它們將這種高強度與良好的低溫延展性和出色的表面穩定性相結合。鎳基高溫合金是一種多組分復合合金,除鎳外,還包含不同數量的鉻,鉬,鎢,鈮,鋁,鈦,鉭,Re,H,鋯,硼和碳,以獲得所需的強度,抗氧化性,耐腐蝕。自1940年代初期[3-5]以來,高溫合金一直處于持續緊張的發展狀態。在1950年代,從鍛造到常規鑄造到定向凝固到單晶渦輪葉片的演變已使金屬允許溫度提高了250°C,而冷卻發展方面,渦輪機進氣溫度幾乎翻了一番。最近的重要貢獻來自單晶葉片中合金晶粒的排列,這使得可以更緊密地控制材料的彈性。這些屬性進而控制葉片的固有振動頻率。鎳基合金可以固溶或沉淀強化。固溶強化合金,例如Hastelloy X,用于僅要求中等強度的應用。在最苛刻的應用中,例如燃氣渦輪發動機的高溫部分,需要沉淀強化合金。大多數鎳基合金包含10-20%的Cr,最多8%的Al和Ti,5-10%的Co和少量的B,Zr和C。其他常見的添加元素包括Mo,W,Ta,Hf和Nb。從廣義上講,鎳基高溫合金中的元素添加可歸類為:·γ形成劑(傾向于分配到γ矩陣的元素)。 ·γ'形成物(分解為γ'沉淀的元素)。 ·硬質合金成型器。 ·分離到晶界的元素,例如B,C和Zr 。高溫合金在渦輪發動機中的廣泛使用以及渦輪發動機的熱力學效率隨渦輪進口溫度的升高而增加的事實[1]。超級合金是一種金屬合金,經過開發可以抵抗大多數高溫,通常在達到絕對熔化溫度的70%的情況下才可以。所有這些合金均具有出色的抗蠕變性,耐腐蝕和抗氧化性以及良好的表面穩定性和疲勞壽命。主要合金元素是鎳,鈷或鎳鐵,它們可以在元素周期系統的第8組中找到。特別是在航空航天工業和核工業中發現了應用領域。用于發動機和渦輪機。這些先進合金的發展可以更好地利用在高溫下工作的發動機,因為渦輪進氣溫度(TIT)取決于形成渦輪葉片的材料的溫度承受能力。鎳基高溫合金具有奧氏體面心立方,具有以下優點:·更好的機械性能·更高的模量·合金元素的更高溶解度·滑移面系統。