K417镍基铸造高温合金材料报告

K417是高强度的镍基铸造高温合金，其成分中的铝和钛含量较高，形成约占合金重量67％的γ′强化相，因而高温强度较高、塑性较好，加之其密度较低（7.8g/cm3），故特别适宜制作高温转动件。但它的组织稳定性较差，特别是当成分偏上限或铸造工艺参数控制不当时，零件在850～950℃长期工作中，有析出片状σ相的倾向。它的耐热腐蚀性能也较差，若长期高温使用，需用保护涂层 .

化学成分

Typical values(Weight %)

Cr Ni Co Mo Al Ti

8.50-9.5 余14.0-16.0 2.50-3.20 4.80-5.70 4.50-5.00

Fe C Mn Si P S

≤1.0 0.13-0.22 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.010

力学性能

θ/℃持久性能拉伸性能

σb/ MPa t/h σb/ MPa δБ/% W / %

900 315 ≥70 635 6 8

物理性能

密度：7.8 g/m3

熔点：1260℃-1340℃

磁性能：无

相近牌号

美国：IN100

技术标准

HB 5161—1988

物理数据

温度

℃热导率W/mk 温度

℃线膨胀系数10-6/K

132 10.87 200 13.2

419 14.23 431 13.5

661 19.25 679 13.5

760 25.94 759 14.7

947 38.49 868 15.7

1076 35.98 956 16.8

1109 41.42 1000 17.3

成形性能

用熔模铸造法可铸成壁厚小至1mm的薄壁零件也可铸造整体涡轮

焊接性能

可以进行氩弧堆焊

零件热处理工艺

1. 零件在铸态下使用;

2. 也可进行渗铝和消除应力的退火处理，处理温度低于1120℃。

表面处理工艺

1.采用固体渗铝法，合金可以渗铝、渗铝铬和渗铝硅；

2.在工艺方面，可以采用粉末包装、低压气渗和料浆等法.

切削加工和磨削性能

要求在较低转速下进行车、钻、铣、刨和磨削

镍基高温合金性能

镍基高温合金镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。发展过程镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。镍基高温合金的发展趋势见图1。

镍基高温合金的发展趋势成分和性能镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B 型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。 ·固溶强化型合金具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作温度较高、承受应力不大(每平方毫米几公斤力，见表1)的部件，如燃气轮机的燃烧室。 ·沉淀强化型合金通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐蚀性能，可用于制作高温下承受应力较高(每平方毫米十

镍基高温合金

镍基高温合金浏览：文章来源：中国刀具信息网添加人：阿刀添加时间：2007-06-28 以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。发展过程镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60 年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基高温合金的发展趋势

镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。镍基高温合金的发展趋势见图1。成分和性能镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A 3B 型金属间化合物 '[Ni 3(Al ，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中 Cr

镍基高温合金溅射NiCrALY涂层盐腐蚀行为

第一章绪论 1.1. 铸造高温合金的发展自从20世纪40年代初期第一台航空喷气发动机采用第一个铸造涡轮工作叶片以来，铸造高温合金的发展经历了一段曲折而又辉煌的历程。半个世纪以来，航空发动机涡轮前温度从40年代的730℃提高到90年代的1677℃，推重比从大约3提高到10，这一巨大进展固然离不开先进的设计思想、精湛的制造工艺以及有效的防护涂层，但是高性能的铸造高压涡轮叶片合金的应用更是功不可没。在这世纪之初回顾铸造高温合金发展的历程，不能不提到如下几件使人难忘的重大事件[1]。美国GE公司为其J33航空发动机选用了钴基合金HS 21制作涡轮工作叶片，代替原先用的锻造高温合金Hasteelloy B。，从此开创了使用铸造高温合金工作叶片的历史。到60年代初，由于发动机工作温度提高，要求叶片合金的热强性能进一步提高，使高温合金合金化程度不断提高，于是出现了复杂合金化与压力加工困难的矛盾，并且越来越尖锐，加之这一时期铸造技术进步，使合金性能和叶片质量提高，出现了大批复杂合金化的高性能合金，使铸造高温合金叶片的应用越来越广泛。我国第一个铸造高温合金是北京航空材料研究院于1958年研制的K401合金，用作WP6发动机的导向叶片。我国第一个铸造涡轮工作叶片是60年代初在黎明发动机厂研制的WP6S发动机一级涡轮叶片(K406合金)。70年代中期，由中科院金属研究所研制成功的K417镍基铸造高温合金制作涡轮叶片用于WP-7型发动机，投入生产，成为我国最先服役于航线的铸造涡轮叶片合金。70年代之后，由于定向凝固和单晶合金的出现，使得所有国家的先进新型发动机几乎无一例外地选用铸造高温合金制作最高温区工作的叶片，从此确立了铸造高温合金叶片的稳固地位[2]。 1.2镍基高温合金的发展早在60年代，国内外就开始对从高温合金诞生的金属间化合物(Ni3Al、NiAl、Ti3Al、TiAl)为基的合金进行了广泛的研究，因为这些化合物具有诱人的低密度、高模量和良好的抗氧化性，认为是有发展前景的替换材料。70年代中期，美国Howmet公司发展了高温合金细晶铸造法，从而在合金凝固过程的晶粒控制方面

K417镍基铸造高温合金材料报告

K417镍基铸造高温合金材料报告 K417是高强度的镍基铸造高温合金，其成分中的铝和钛含量较高，形成约占合金重量67％的γ′强化相，因而高温强度较高、塑性较好，加之其密度较低（7.8g/cm3），故特别适宜制作高温转动件。但它的组织稳定性较差，特别是当成分偏上限或铸造工艺参数控制不当时，零件在850～950℃长期工作中，有析出片状σ相的倾向。它的耐热腐蚀性能也较差，若长期高温使用，需用保护涂层 . 化学成分 Typical values(Weight %) Cr Ni Co Mo Al Ti 8.50-9.5 余14.0-16.0 2.50-3.20 4.80-5.70 4.50-5.00 Fe C Mn Si P S ≤1.0 0.13-0.22 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.010 力学性能 θ/℃持久性能拉伸性能 σb/ MPa t/h σb/ MPa δБ/% W / % 900 315 ≥70 635 6 8 物理性能密度：7.8 g/m3 熔点：1260℃-1340℃ 磁性能：无相近牌号美国：IN100 技术标准 HB 5161—1988 物理数据温度 ℃热导率W/mk 温度 ℃线膨胀系数10-6/K 132 10.87 200 13.2 419 14.23 431 13.5 661 19.25 679 13.5 760 25.94 759 14.7 947 38.49 868 15.7 1076 35.98 956 16.8 1109 41.42 1000 17.3 成形性能用熔模铸造法可铸成壁厚小至1mm的薄壁零件也可铸造整体涡轮焊接性能可以进行氩弧堆焊零件热处理工艺 1. 零件在铸态下使用; 2. 也可进行渗铝和消除应力的退火处理，处理温度低于1120℃。表面处理工艺

K435镍基铸造高温合金抗拉强度、屈服强度、K435执行标准

K435镍基铸造高温合金抗拉强度、屈服强度、K435执行标准，『常见问题』：铸造高温合金系列有哪些？铸造高温合金是什么材质？铸造高温合金执行标准是什么？铸造高温合金抗拉强度是什么？铸造高温合金是什么价格？铸造高温合金屈服强度是什么？铸造高温合金对应什么牌号？铸造高温合金硬度是什么？『为用户提供形态』 K435铸造高温合金棒材，K435铸造高温合金板材，K435铸造高温合金无缝管材，K435铸造高温合金带材，K435铸造高温合金卷材，K435铸造高温合金盘丝，K435铸造高温合金扁条，K435铸造高温合金圆棒，K435铸造高温合金厚板，K435铸造高温合金光棒，K435铸造高温合金圆钢，等可定制高温合金在航空发动机和各种工业燃气轮机中有广泛的应用。热端零部件,即涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、燃烧室等四大零件,几乎都由高温合金制成。跟着发动机推力和推重比的增大,涡轮入口温度不断提高,要求相应零件所用高温合金的力学性能不断提高,只有经过发展和改善高温合金的成分和工艺,使高温合金的承温能力不断提高,才能确保航空航天用发动机和工业燃气轮机的不断发展。K435镍基铸造

高温合金用于制作先进燃气轮机的导向叶片,最高工作温度可达900度。对K435合金室温旋转曲折疲惫行为进行了研讨;对K435合金的高温蠕变行为及其变形机制进行了详细报道,但在较宽温控条件下的瞬时拉伸变形特征及其断裂机理方面的研究并不多见。本文说明了K435合金的铸态组织,进行标准热处理后,测定在不同温度(室温到950)下该合金的拉伸性能,并对该温度区间的拉伸性能和断口形貌进行对比分析,为进一步提高该合金性能及实际应用提供理论依据。 1实验方法K435母合金通过500kg真空感应炉熔炼。取10kgK435合金在真空条件下重熔并经熔模浇注成直径为14mm、长为66mm、最细处直径为5mm的漏斗形试棒用于拉伸性能测试。在进行力学性能测试前需对合金进行热处理,工艺过程为:11604h,空冷+10504h,空冷+85016h,空冷。分别采用AG-5000A型材料试验机和DCX-25T 型高温试验机对K435镍基铸造高温合金进行室温和高温拉伸性能测试。实验温度从室温到950,变形速率为2s-1。实验期间,炉温精度控制在3以内。金相组织与断口观察在光学显微镜和配备能谱仪的S360型扫描电子显微镜(SEM)上进行。 2实验结果和分析 2.1热处理对K435高温合金组织的影响进行力学性能测试前对合金进行热处理。热处理主要包括固溶处理、中间处理和时效三部分。固溶处理是为了溶解基体内碳化物、'相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和'等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,避免合金发生再结晶;同时,固溶处理是

镍基高温合金

镍基高温合金飞行器工程学院110622班 11062228 袁同豪摘要：定义了高温镍合金，诉说了其发展过程、成份和性能和生产工艺，以及阐述了镍基高温合金的研究、制造与应用关键字：镍基高温合金抗氧化塑性组织稳定性固溶镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%) 在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。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工艺性能，在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。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，可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等，适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。镍基高温合金是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Ni-20Cr-0.4Ti；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基高温合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。镍基高温合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al，Ti)]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。固溶强化型合金：具有一定的高温强度，良好的抗氧化，抗热腐蚀，抗冷、热疲劳性能，并有良好的塑性和焊接性等，可用于制造工作温度较高、承受应力不大的部件，如燃气轮机的燃烧室；沉淀强化型合金：通常综合采用固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种强化方式，因而具有良好的高温蠕变强度、抗疲劳性能、抗氧化和抗热腐

镍基高温合金材料研究进展汇总-共7页

镍基高温合金材料研究进展姓名：李义锋1 镍基高温合金材料概述高温合金是指以铁、镍、钴为基，在高温环境下服役，并能承受严酷的机械应力及具有良好表面稳定性的一类合金[1]。高温合金一般具有高的室温和高温强度、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用的可靠性[2]。因此，高温合金既是航空、航天发动机高温部件的关键材料，又是舰船、能源、石油化工等工业领域不可缺少的重要材料，已成为衡量一个国家材料发展水平的重要标志之一。在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有特殊重要的地位。与铁基和钴基高温合金相比，镍基高温合金具有更高的高温强度和组织稳定性，广泛应用于制作航空喷气发动机和工业燃气轮机的热端部件。现代燃气涡轮发动机有50%以上质量的材料采用高温合金，其中镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40%。镍基合金在中、高温度下具有优异综合性能，适合长时间在高温下工作，能够抗腐蚀和磨蚀，是最复杂的、在高温零部件中应用最广泛的、在所有超合金中许多冶金工作者最感兴趣的合金。镍基高温合金主要用于航空航天领域950-1050℃下工作的结构部件，如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。因此，研究镍基高温合金对于我国航天航空事业的发展具有重要意义。镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50 )、在650～1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金[2]。它是在Cr20Ni80合金基础上发展起来的，为了满足1000℃左右高温热强性(高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度)和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求，加入了大量的强化元素，如W、Mo、Ti、Al、Nb、Co等，以保证其优越的高温性能。除具有固溶强化作用，高温合金更依靠Al、Ti等与Ni形成金属问化合物γ′相(Ni3A1或Ni3Ti等)的析出强化和部分细小稳定MC、M23C6碳化物的晶内弥散强化以及B、Zr、Re等对晶界起净化、强化作用。添加Cr的目的是进一步提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀性能。镍基高温合金具有良好的综合性能，目前已被广泛地用于航空航天、汽车、通讯和电子工业部门。随着对镍基合金潜在性能的发掘，研究人员对其使用性能提出了更高的要求，国内外学者已开拓了针对镍基合金的新加工工艺如等温锻造、挤压变形、包套变形等。

铸造高温合金

K417(美：IN100） 1、物理性能：密度：7.8g/cm3熔点：1260-1340℃ 弹性模量：155-220GPa 热导率：13.2 W/(m?℃) 硬度（HRC）：30-44 热膨胀系数( 20-100℃)：13.2×10-6/℃ 2、主要特征：是一种低密度、高强度的镍基铸造高温合金。 3、用途举例：广泛用于各种航空发动机，涡轮增压器转子叶轮、火药起动机整体涡轮等。 4、品种规格：母合金棒材、精密合金棒材等协商供应，可根据客户要求生产。 K418 (美：INCO713C) 1、物理性能：密度：8.0g/cm3熔点：1295-1345℃ 弹性模量：144-211GPa 热导率：10.15 W/(m?℃) 硬度(HRC)：33-37 热膨胀系数( 20-100℃)：12.60×10-6/℃ 2、主要特征：在900℃以下具有良好的蠕变强度、热疲劳性能和抗氧化性能。 3、用途举例：适合于在900℃以下工作的燃气轮机的涡轮转子叶片、导向叶片和整铸涡轮以及其他高温零件。 4、品种规格：母合金棒材、精密合金棒材等协商供应，可根据客户要求生产。 5页

K403 1、物理性能：密度：8.1 g/cm3 熔点：1260-1338℃弹性模量：125-178GPa 热导率：14.27 W/（m?℃) 硬度：HRC 36-39 热膨胀系数( 20 - 100°C)：11.3×10-6/℃ 2、主要特征：具有较高的高温强度，在1000℃，100h的持久强度可达150MPa，1000h的持久强度可达94MPa,该合金的铸造性能良好，可铸出形状复杂的精铸件。 3、用途举例：适用于制作1000℃以下工作的燃气涡轮导向叶片和900℃以下工作的涡轮转子叶片以及其他零件。 4、品种规格：母合金棒材、精密合金棒材等协商供应，可根据客户要求生产。 K405 1、物理性能：密度：8.12 g/cm3 熔点：1290-1345℃动弹性模量：203GPa 热导率：11.72 W/（m?℃) 硬度（HRC）：38 热膨胀系数( 20 - 100°C)：11.6×10-6/℃2、主要特征：具有较高的中、高温持久性能，特别是零件性能与试样性能比较接近。铸造性能良好，可铸成形状复杂的空心叶片。 3、用途举例：适用于950℃以下工作的燃气涡轮片和其他高温用零件。 4、品种规格：母合金棒材、精密合金棒材等协商供应，可根据客户要求生产。 6页

镍基高温合金

镍基高温合金以镍为主要基体成分的变形高温合金。镍基变形高温合金以拼音字母GH加序号表示，如GH36、GH49、GH141等。它可采用常规的锻、轧和挤压等冷、热变形手段加工成材。按强化方式可分为固溶强化镍基合金变形高温合金，弱时效强化镍基变形高温合金和强时效强化镍基变形高温合金3类。用途：镍基合金变形高温合金广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机的热端部件，如工作叶片，导向叶片、涡轮盘和燃烧室等。合金元素的作用：铬在镍基合金变形高温合金中的主要作用：增加抗氧化及耐蚀能力20世纪40-50年代发展的镍基合金变形高温合金中铬含量高达18%-20%，在60年代，为了提高高温强度，将铬含量降低到8%-12%。过度降铬有损抗氧化、耐蚀能力。固溶强化镍基合金变形高温合金中加入较多的钨、钼、钴等元素弱时效强化镍基变形高温合金可添加一定量的铝、钛、铌等时效强化元素。强时效强化镍基合金变形高温合金中则可以加入多量的铝、钛、铌元素，但其总量不能超过7.5%。也加入硼、铈、镁等晶界强化元素。加工方法：变形高温合金塑性较低，变形抗力大，特别是含y相很高的强时效强化镍基变形高温合金，使用普通的热加工手段变形有一定困难，往往需要采取一些特殊的加工工艺，如钢锭直接轧制、钢锭包

套直接轧制和包套镦饼等新工艺。也采用加镁微合金化和弯曲晶界热处理工艺来提高塑性。以镍为主要成分的铸造高温合金，以K加序号表示，如K1、K2等。随着使用温度和强度的提高，高温合金的合金化程度越来越高，热加工成型越来越困难，必须采用铸造工艺进行生产。另外，采用冷却加工技术的空心叶片的内部复杂型腔，只能采用精密铸造工艺才能生产。这样，镍基变形高温合金就转化为镍基铸造高温合金。