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Entstehung und Entwicklung von Legierungen auf Nickelbasis

11. 19, 2020

Legierungen auf Nickelbasis beziehen sich auf eine Klasse von Legierungen mit umfassenden Eigenschaften wie hoher Festigkeit und bestimmter Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur von 650-1000 ° C. Entsprechend der Hauptleistung wird es in hitzebeständige Legierungen auf Nickelbasis, korrosionsbeständige Legierungen auf Nickelbasis, verschleißfeste Legierungen auf Nickelbasis, Präzisionslegierungen auf Nickelbasis und Formgedächtnislegierungen auf Nickelbasis unterteilt. Hochtemperaturlegierungen werden entsprechend den verschiedenen Substraten in Superlegierungen auf Eisenbasis, Superlegierungen auf Nickelbasis und Superlegierungen auf Kobaltbasis unterteilt. Unter diesen werden Superlegierungen auf Nickelbasis als Legierungen auf Nickelbasis bezeichnet.

Die Legierung auf Nickelbasis wurde Ende der 1930er Jahre entwickelt. Die Nickelbasislegierung Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) wurde erstmals 1941 im Vereinigten Königreich hergestellt. Um die Kriechfestigkeit zu verbessern, wurde Al zugesetzt, um Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5 Ti-1.3Al) zu entwickeln ); Während die Vereinigten Staaten Mitte der 1940er Jahre, Russland Ende der 1940er Jahre und China Mitte der 1950er Jahre ebenfalls Legierungen auf Nickelbasis entwickelten. Die Entwicklung von Legierungen auf Nickelbasis umfasst zwei Aspekte, nämlich die Verbesserung der Legierungszusammensetzung und die Innovation der Produktionstechnologie.

Nickel-Based Alloy

Beispielsweise schuf die Entwicklung der Vakuumschmelztechnologie in den frühen 1950er Jahren Bedingungen für die Raffination von Legierungen auf Nickelbasis mit hohem Al- und Ti-Gehalt und führte zu einer erheblichen Erhöhung der Legierungsfestigkeit und der Betriebstemperatur. In den späten 1950er Jahren mussten Legierungen aufgrund des Anstiegs der Arbeitstemperatur von Turbinenschaufeln eine höhere Hochtemperaturfestigkeit aufweisen, aber wenn die Festigkeit der Legierung hoch war, war es schwierig oder sogar unmöglich, sich zu verformen. Daher wurde die Präzisionsgusstechnologie verwendet, um eine Reihe von Hochtemperaturfestigkeitsgusslegierungen zu entwickeln. Mitte der 1960er Jahre wurden gerichtete kristalline und einkristalline Superlegierungen mit besserer Leistung und pulvermetallurgische Superlegierungen entwickelt.

Um den Anforderungen von Schiffen und Industriegasturbinen gerecht zu werden, wurde seit den 1960er Jahren eine Reihe von Legierungen auf Nickelbasis mit hohem Cr-Gehalt, guter thermischer Korrosionsbeständigkeit und stabiler Struktur entwickelt. In etwa 40 Jahren von den frühen 1940er bis Ende der 1970er Jahre stieg die Arbeitstemperatur von Legierungen auf Nickelbasis von 700 um 1.100 ° C, was einer durchschnittlichen jährlichen Zunahme von etwa 10 ° C entspricht. Heute kann die Betriebstemperatur von Nickelbasislegierungen 1.100 ° C überschreiten. Von der oben genannten Nimonic75-Legierung mit einfacher Zusammensetzung bis zur kürzlich entwickelten MA6000-Legierung kann die Zugfestigkeit bei 1.100 ° C 2.220 MPa erreichen und die Streckgrenze beträgt 192 MPa; Seine Haltbarkeit unter den Bedingungen von 1.100 ℃ / 137MPa beträgt ungefähr 1.000 Stunden und kann für Triebwerksblätter verwendet werden.

Die obigen Informationen werden von der Metallverarbeitungsfabrik bereitgestellt.