高温合金固溶处理目的

作为高温合金材料,面心立方铂族金属的主要强化机制是固溶强化、沉淀强化、弥散强化和金属间化合物强化。本文将评述铂族金属高温固溶强化型合金的发展与现状,简要地介绍它们的应用概况,其中重点是铂和铂基高温合金。1铂族金属的高温力学性能在高温条件下,Ru、Ir、Rh具有比Pt、Pd更高的抗拉强度,尤其是Ir,它在2200℃的持久强度和蠕变断裂强度远高于Pt-Rh合金(图1、2)[1-2]。但是,相对低的室温延性、较差的抗高温氧化能力、高的密度(Ir)、高的氧化挥发速率(Ru)、有限的资源和昂贵的价格(Rh)等因素限制了Ru、Ir、Rh金属及其固溶合金的发展和应用,应用广泛的仍是铂基固溶体合金。2固溶强化元素2.1高温固溶强化机制高温合金重要的性能是高温蠕变特性。金属的蠕变过程由刃型位错攀移控制,位错攀移所克服的势垒就是激活能。已知层错宽度(d)与堆垛层错

引言航空航天飞行器常用的变形高温合金主要有GH3030、GH3044、GH3128、GH3170(GH170)、GH3181、GH4199(GH99)、GH4202、GH586等[1-3],这些合金虽然具有良好的综合性能,但是在1100℃时强度都不超过90MPa,限制了其部分应用。1984年,美国Haynes国际工业公司开发了一种可在1100℃使用的固溶强化型镍基变形高温合金Haynes230[4-6]。它是一种综合性能优良的Ni-Cr-W系[7-11]高温合金,名义成分为Ni-22Cr-14W-0.5Mn-0.4Si-0.02La,合金中加入了大量的W、Cr等难熔合金化元素以提高基体的强度,同时添加少量的C以形成碳化物来阻碍晶粒长大和强化晶界。该合金在1100℃的高温强度可达135MPa、延伸率可达85%,但目前国内获得的商业级Haynes230合金在1100℃的高温强度仅为90MPa左右,与国内合金水平相当。2005年以来