I
nconel合金是镍-铬-铁基固
溶强化合金,
具有良好的耐高温腐
蚀和
抗氧化性能、优良的冷热加工和焊
接性能,
在℃以下具有满意的热
强性和
高的塑性。
通过热力学计算常见的含铈化合物Ce2O3、Ce2O2S、CeO2及CeS在合金凝固温度下的吉布斯自由能,表明这些物质先于合金凝固析出。运用点阵错配度理论对基体中可能出现的Ce2O3、Ce2O2S、CeO2、CeAlO3、CeS、TiC、TiN、Al2O3、SiO2等夹杂物进行晶体学分析,计算表明:Ce2O3、Ce2O2S、Al2O3、CeO2和SiO2与镍元素的错配度较小;CeAlO3的非均质形核效果一般;CeS、TiC和TiN的形核效果较差。以经验电子理论和静电作用理论为基础,借鉴了基底与形核相间的特征参量△ξ,并以此为判据分析这些固态化合物做为异质形核基底时的效用,计算表明:Ce2O3和La2O3的△ξ最大,故晶格电子迁移趋势最大,异质形核效果最好;TiC与TiN的异质形核效果较差;Al2O3和SiO2为Ni元素的中等有效的异质形核核心。含铈夹杂物的非均质形核效果比一般的夹杂物要好。
合
金可以通过冷加工得到强化,也可以用电
阻焊、
溶焊或钎焊连接,适宜制作在℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
在高温真空碳管炉中熔炼不同铈含量的实验合金,运用金相显微镜、SEM以及EDS等检测手段分析合金中第二相析出行为。结果表明,合金铈含量增加,晶粒尺寸细小;晶界处碳化物随铈含量的提高由大链条状变得细小;但当铈含量达到1.45%时,在两条晶界间的狭长区域形成了CeNi5相,且该相熔点较高。
Inconel相近牌号
霆钢合金
I
nconel
中国
N
S(NS)/
G
H3(GH)
法国
N
C15Fe
德国
W
.Nr.2./
N
iCr15Fe
美国
U
NSN06
日本
N
CF
把不同铈含量的合金分别在℃、℃非连续氧化,结果表明试样随氧化时间的延长氧化增速变缓;温度升高,合金氧化速率变大;随着铈含量的增加,合金氧化速率变小。当合金中铈元素含量为1.45%时则会加速合金的氧化。
化学成分
Ni:≤72
Cr:14-17
Fe:6-10
C:
≤0.15
Mn:≤1
Si:≤0.5
Cu:≤0.5
S:≤0.
高温合金是可长期在温度较高的环境中稳定服役的金属材料,工作温度一般在~℃的范围内,以第VIII族元素(铁、镍、钴)为主要元素,常加入其它有益元素而提高性能[1]。高温合金具有单一奥氏体结构,组织稳定且合金化程度高,因此具有优良的抗高温氧化、抗腐蚀、抗疲劳的能力和优良的产品加工性能。鉴于高温合金用途的重要性,对合金中气体氧、氢、氮及微量杂质元素铅、锡、锑、砷等含量具有严格的控制,铋、硒、铊等微量有害元素的含量必须在10-6以下。
Inconel合金物理性能
密度g/cm3
8
.4
熔点℃
1
-
现代工业特别是航空航天发动机上,所用的材料有一半以上为高温合金,常应用在航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室和导向器上。特别在航天发动机上,它们有时不光要承受温度剧变,还要在强烈的宇宙射线环境下保持优异的性能。高温合金还广泛使用在核反应堆、石油化工设备、工业燃气涡轮机、潜艇等对材料性能要求较高的领域。在核工业上主要用作反应调速棒、燃料壳和燃料棒定位架,热交换器等;在化工工业上则大量应用于高温压力反应容器、化工管道等。高温合金直接影响着一个国家的经济、军事等很多重要领域的发展。