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本帖最后由 zpc64 于 2010-8-20 15:05 编辑
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* |7 F- u* k- B9 i/ e2 }0 ~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。
/ H+ S0 _9 m: T6 Y. r& \ 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%。5 l4 J' A+ Y9 W" G ^ R4 H- \
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。
! A/ }. F: P: D: [7 |- `- k# L& }9 O* D% K+ W) H
表14 Astroloy合金普通锻件与粉末锻件性能比较 & R5 W5 @3 J) o! M; v
锻件种类 * w, S5 L( j% C" F* V* M
| σ0.2/MPa * }$ P/ c. W. F8 x, D. R
| 760℃,60MPa应力作用下的持续时间
( X* {/ g0 d' e | 室温
1 p4 H# m2 f2 k" ~7 k6 _; K h* @5 j | 760℃ # V7 g' T, h+ @- u( a V/ c3 f1 M! c
| 普通锻件
* @ O& ~3 A, s# q+ U) q: w粉末锻件 1 ]7 P j7 Z2 w* R2 o) f
| 980
* u8 O0 l" Z- @ x9 V1120 . ^: J/ ^- d; O3 C+ Y, }
| 880 * n, T1 c0 O! V ]0 P% X
1000
+ @2 K$ L; E0 K8 N | 45h
# r O: Y' K- Z* ]* T8 @% M/ | | 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。 |