ALLOY 400 鎳基單晶高溫合金具備的高溫性能,主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片。單晶高溫合金在服役過(guò)程中的低周pi勞斷裂具有產(chǎn)生ji大的危害性,因此對(duì)其pi勞性能的研究尤為重要。同時(shí),單晶合金具有各向異性,晶體取向是影響pi勞性能的一個(gè)重要因素。因此,本文以一種3Re的第二代鎳基單晶高溫合金為研究對(duì)象,研究了[001]、[011]和[111]三種取向合金在980℃的低周pi勞行為,采用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等手段,觀察斷口、變形后的微觀組織以及微觀位錯(cuò)組態(tài),分析合金的低周pi勞斷裂機(jī)制與變形機(jī)制。
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ALLOY 400鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用廣、高溫強(qiáng)度高的一類(lèi)合金。其主要原因,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩(wěn)定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作為強(qiáng)化相,使合金得到有效的強(qiáng)化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度;三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗yang化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蝕作用,其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可分為:固溶強(qiáng)化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉淀強(qiáng)化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強(qiáng)化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。
ALLOY 400鎳基高溫合金按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型合金和沉淀強(qiáng)化型合金。
ALLOY 400·固溶強(qiáng)化型合金
ALLOY 400具有一定的高溫強(qiáng)度,良好的抗yang化,抗熱腐蝕,抗冷、熱疲勞性能,并有良好的塑性和焊接性等,可用于制造工作溫度較高、承受應(yīng)力不大(每平方毫米幾公斤力,見(jiàn)表1)的部件,如燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室。
ALLOY 400·沉淀強(qiáng)化型合金
ALLOY 400通常綜合采用固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化三種強(qiáng)化方式,因而具有良好的高溫蠕變強(qiáng)度、抗疲勞性能、抗yang化和抗熱腐蝕性能,可用于制作高溫下承受應(yīng)力較高的部件,如燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、渦輪盤(pán)等。
ALLOY 400在民用工業(yè)的很多領(lǐng)域,服役的構(gòu)件材料都處于高溫的腐蝕環(huán)境中。為滿足市場(chǎng)需要,根據(jù)材料的使用環(huán)境,歸類(lèi)出系列高溫合金。
ALLOY 400ALLOY 400是一種單相固溶鎳 - 銅合金,具有的耐腐蝕性,適用于各種介質(zhì)。
廣泛的海洋和化學(xué)環(huán)境中的耐腐蝕性
不會(huì)發(fā)生由氯化物引起的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
在低于冰點(diǎn)至約550°C(1020°F)的溫度范圍內(nèi)具有良好的機(jī)械性能
作為壁溫低于-10的壓力容器材料獲得批準(zhǔn)為VdTüV-Werkstoffblatt(材料數(shù)據(jù)表)263壁溫高達(dá)1425°C(14-800°F),經(jīng)ASME鍋爐和壓力容器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壁溫高達(dá)900°F(480°C)認(rèn)證
可加工性和可焊性有利
比重:8.83;
ALLOY 400耐腐蝕性:
ALLOY 400對(duì)中性和堿性鹽溶液具有的耐腐蝕性。它已作為鹽生產(chǎn)廠的標(biāo)準(zhǔn)材料使用多年。該合金是少數(shù)可用于與氟,,fu化氫或其衍生物接觸的金屬材料之一。
ALLOY 400對(duì)腐蝕性具有很高的耐腐蝕性。與銅基合金相比,它具有更好的抗空化腐蝕性,并且在海水中具有良好的性能。它可用于接觸無(wú)機(jī)酸的稀水溶液,如和yan酸,特別是當(dāng)稀釋水不含空氣時(shí)。但是,由于該合金不含鉻,因此在氧化條件下腐蝕速率可能會(huì)顯著增加。合金400被認(rèn)為能夠抵抗氯離子引起的應(yīng)力開(kāi)裂,但是在gong存在下或在充氣的濕蒸氣中會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力開(kāi)裂。在這種情況下,進(jìn)行用于應(yīng)力的熱處理。
ALLOY 400化學(xué)成分:
Ni Fe C Mn Si Cu Al S
min 63.0 1.0 28
max 2.5 0.16 2.00 0.50 34 0.50 0.02
ALLOY 400主要用途:
發(fā)電廠的供水管道和蒸汽發(fā)生器管道海水淡化廠的鹽水加熱器和蒸發(fā)器主體和化裝置工業(yè)換熱器蒸餾塔包殼海上結(jié)構(gòu)飛濺的外觀用于海水應(yīng)用的螺旋槳和泵軸生產(chǎn)中的鈾凈化廠和同位素分離廠用于生產(chǎn)氯化烴的泵和閥門(mén)單yi醇胺(MEA)再沸器管道用于暴露于高溫,高壓,高濃度氧氣的閥門(mén)和熱交換器,以防止燃燒和氧氣點(diǎn)燃。酸性氣體環(huán)境:在NACE MR0175“用于油田設(shè)備的liu化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂金屬材料”中,ALLOY 400被定為經(jīng)批準(zhǔn)用于高硬度35 HRC的材料。
ALLOY 400機(jī)械性能:
狀態(tài) 強(qiáng)度(Mpa) 抗拉強(qiáng)度(Mpa) 增長(zhǎng)(%) 硬度(HB)
ASTM值 退火 170 480 35室溫下的典型值 熱間工作 490 637 45 190室溫下的典型值 冷加工應(yīng)變 539 686 30 110室溫下的典型值 退火 255 559 48 135
ALLOY 400規(guī)格:
材料名稱 圓棒 板 管
無(wú)縫 焊管
ASTM UNS
N04400 B164 B127 B163 / 165
ASME SB 164 SB127 SB163 / 165
JIS NW 4400 H4553 H4551 H4552
DIN 2.4360 17752 17750 17751
ALLOY 400
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ALLOY 400
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