镍基高温合金 时效处理作用
合金时效的作用
合金时效的作用《合金时效的作用》嘿，朋友们！想象一下，你正在一个热火朝天的工厂车间里，各种机器轰鸣声不绝于耳，工人们都在忙碌地操作着。
而在这其中，有一群特殊的材料正在经历着一场神奇的变化，那就是合金。
咱就说这合金啊，可真是个了不起的玩意儿。
它就像是一个团队，各种不同的金属元素聚集在一起，各展所长，共同创造出比单一金属更强大的性能。
而合金时效，就是让这个团队变得更加强大的秘密武器。
比如说，有一块铝合金，一开始它可能普普通通，没什么特别之处。
但是，经过了时效处理这个神奇的过程，它就像是被施了魔法一样，变得坚硬无比，仿佛穿上了一层坚不可摧的铠甲。
时效处理就像是给合金来了一场特训。
在这个过程中，合金内部的原子们开始重新排列组合，形成一种更加稳定、更加坚固的结构。
这就好比是一群士兵，经过严格的训练和磨合，变得更加团结、更有战斗力。
你看啊，在我们的日常生活中，很多地方都用到了经过时效处理的合金。
就拿汽车来说吧，那些汽车的零部件可都需要高强度和耐用性。
如果没有合金时效的作用，那些零件可能用不了多久就会损坏，那可就麻烦大了。
再想想飞机，那么大的家伙在天空中翱翔，承受着巨大的压力和摩擦力。
要是没有经过时效处理的合金来支撑，那后果简直不堪设想。
合金时效的作用可不仅仅是让材料变得更硬更强哦，它还能改善合金的其他性能呢。
就像一个全能选手，不仅力量强大，速度、耐力等方面也都很出色。
而且啊，时效处理的过程也挺有趣的。
就好像是一场精心策划的化学反应，各种元素在特定的条件下相互作用，最终产生出令人惊叹的效果。
有人可能会问了，那合金时效是不是很难呢？其实也没那么复杂啦。
科学家们和工程师们就像是一群聪明的魔法师，他们知道怎么去控制这个过程，让合金发挥出最大的潜力。
所以啊，可别小看了这合金时效。
它就像是一个默默无闻的英雄，在我们看不见的地方发挥着巨大的作用，让我们的生活变得更加安全、更加便捷。
总之，合金时效就是这么神奇，这么重要。
它让合金变得更加出色，为我们的现代生活提供了坚实的材料基础。
镍基合金
铸造方面：通常用真空感应炉熔炼母合金保证成分与控制气体与杂质含量，并用真空重熔-精密铸造法制成 零件。
热处理方面：变形合金和部分铸造合金需进行热处理，包括固溶处理、中间处理和时效处理，以Udmet 500 合金为例，它的热处理制度分为四段：固溶处理，1175℃，2小时，空冷；中间处理，1080℃，4小时，空冷；一 次时效处理，843℃，24小时，空冷；二次时效处理，760℃，16小时，空冷。以获得所要求的组织状态和良好的 综合性能。
精密合金
精密合金
包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金， 其最大磁导率和起始磁导率高，矫顽力低，是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是 铬、铝、铜，这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性，用于制作电阻器。镍基电热 合金是含铬20%的镍合金，具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能，可在1000～1100℃温度下长期使用。
商用市场
一、竞争格局
国际镍业研究组织（INSG）预期2011年全球镍消费量将由2010年的143万吨升至153万吨。INSG对2010年和 2011年的产量预期不包括可能影响产量的调整因素。2009年镍市场过剩量约为11万吨，全球产量为135万吨，消 费量为124万吨。
二、驱动力
国内镍合金市场需求迅速增加，发展前景良好，而目前国内镍合金带材加工行业处于老产业和新产业更替阶 段，市场机遇良好。国内镍合金加工水平整体落后，体现在工艺技术、产品规格、产品质量、生产规模等方面， 国家急需的电子电工行业镍合金带材、工业建设镍合金板材等。
Ni7N材料铸后热处理
Ni7N材料铸后热处理Ni7N是一种高性能的合金材料，具有很强的耐腐蚀性和高温抗氧化性能。
在制造过程中，铸造是其中非常重要的一步，而铸后热处理也是不可或缺的一步。
本文将从以下几个方面探讨Ni7N材料铸后热处理的重要性以及其影响因素。
一、Ni7N材料的特性首先，我们来了解一下Ni7N材料的特性。
Ni7N是一种镍基合金，主要由镍、铬、钼、铌等元素组成。
它具有很高的强度、硬度和耐腐蚀性，特别是在高温下具有很好的抗氧化性能。
因此，Ni7N材料被广泛应用于航空、航天、石油化工等领域，如制造高温合金部件、涡轮叶片、燃气轮机等。
二、铸造对Ni7N材料的影响铸造是Ni7N材料制造过程中非常重要的一环，它直接影响着材料的性能和质量。
铸造过程中，如果出现缺陷或者不均匀的组织结构，会导致材料的强度、韧性、耐腐蚀性等诸多性能下降。
因此，要想制造出高质量的Ni7N材料，铸造过程必须得到严格控制。
三、铸后热处理的作用铸后热处理是铸造过程中不可或缺的一步，它能够改善材料的组织结构和性能。
具体来说，铸后热处理可以实现以下几个方面的作用： 1. 消除铸造过程中的应力和缺陷。
铸造过程中，由于温度变化和形状变化等因素的影响，材料内部会产生应力和缺陷。
铸后热处理可以通过调整温度和时间等参数，使材料内部的应力和缺陷得到消除，从而提高材料的强度和韧性。
2. 改善材料的组织结构。
铸造过程中，材料的组织结构通常比较松散，而且存在一定的缺陷。
铸后热处理可以通过晶粒长大、相转变等方式，改善材料的组织结构，从而提高材料的性能。
3. 提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性。
Ni7N材料在高温和腐蚀环境下容易发生氧化和腐蚀，从而影响材料的性能。
铸后热处理可以通过改善材料的组织结构和化学成分，提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性。
四、铸后热处理的影响因素铸后热处理的效果受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面： 1. 温度。
铸后热处理的温度是影响效果的重要因素。
温度过高或者过低都会影响材料的性能，因此需要选择合适的温度范围进行处理。
镍基单晶高温合金研究进展.
镍基单晶高温合金研究进展孙晓峰，金涛，周亦胄，胡壮麒（中国科学院金属研究所，沈阳 110016）摘要：单晶高温合金具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力、良好的组织稳定性和使用可靠性，广泛应用于涡轮发动机等先进动力推进系统涡轮叶片等部件。
由于采用定向凝固工艺消除了晶界，单晶高温合金明显减少了降低熔点的晶界强化元素，使合金的初熔温度提高，能够在较高温度范围进行固溶和时效处理，其高温强度比等轴晶和定向柱晶高温合金大幅度提高。
经过几十年的发展，单晶高温合金已经在合金设计方法、组织结构与力学性能关系、纯净化冶炼工艺和定向凝固工艺等方面取得了重要进展。
本文从单晶高温合金成分特点、合金元素作用、强化机理、力学性能各向异性、凝固过程及缺陷控制、单晶制备工艺等方面，简要介绍了单晶高温合金的主要研究进展。
关键词：单晶高温合金；强化机理；定向凝固；各向异性Research Progress of Nickel-base Single Crystal SuperalloysSun Xiaofeng, Jin Tao, Zhou Yizhou, Hu Zhuangqi(Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China)Abstract:Single crystal superalloys have been widely used to make turbine blades and guide vanes for aero-engines and industrial gas turbines because of improved strength, creep-rupture, fatigue, oxidation and hot corrosion properties as well as stable microstructure and reliability at high temperature environments. After removal of grain boundary by using directional solidification technique, grain boundary elements which decrease the incipient melting temperature were reduced remarkably in single crystal superalloys. Consequently, the solution and aging treatment of single crystal superalloys can be done at higher temperature due to the enhanced incipient melting temperature, and then the high temperature strength of single crystal superalloys is higher than that of equiaxed and directionally solidified superalloys. There were great progress on approach of alloy design, relationship between structure and mechanical performances, process of pure smelting and processing of directional solidification in the last decades. The present work reviews these progress from compositions of alloys, role of elements, mechanism of strengthening, anisotropy of mechanical properties, procedure of solidification, control of defects and processing of single crystal superalloys.Key words：single crystal superalloy；mechanism of strengthening；directional solidification；anisotropy of properties——————————————————基金项目：国家973计划项目（2010CB631206）通讯作者：孙晓峰，男，1964年生，研究员，博士生导师1引言高温合金（Superalloy）是以铁、镍、钴为基体的一类高温结构材料，可以在600℃以上高温环境服役，并能承受苛刻的机械应力。
热处理工艺对SRR99镍基单晶高温合金组织和性能的影响
ｈｇ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔｓ ｉｇ ｍａ ｈ ｎ ， ｔ ｅ ｌａ ｉｇ ｃ ｎ ｉｉｎ ｂ ｉ ｇ ０ ０Ｃ／ ４ Ｍ Ｐａ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｉｈ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｅ —ｅ ｔｎ ｃ ｉｅ ｈ ｏ ｄｎ ｏ ｄｔ ｅｎ １ １ ￣ ２ ８ ｏ ． ｅ ｒ ｓ ｌｓ
喷射成形镍基高温合金短期时效γ'相长大动力学
喷射 成 形镍 基 日口金短 期 时效 】 长大 动 力学 吉 厶 同皿 ， 相
康福 伟 ２ ，孙 剑 飞 ，张 国庆 ，李 周 ，敖 洪峰 ，沈 军
（．哈 尔 滨 工 业 大 学 ， 黑龙 江 哈 尔 滨 １０ ０） １ ５０ １
（．哈 尔 滨 理 工 大 学 ， 黑龙 江 哈 尔 滨 １０ ４ ） ２ ５０ ０ （．北 京 航 空 材 料研 究 院 ，北 京 １０ ９ ３ ０ ０ ５）
摘
要 ： 利 用 喷 射 成 形 工 艺 制 备 了 Ｇ ４ ｙ高 温 合 金 沉 积 坯 锭 ，对 其 在 ７ ０ ８０ ℃温 度 区 间进 行 ２ １ 期 时 效 处 Ｈ７ ２ ８￣ ５ ～ ２ｈ短
理 ；测 量 了 ７０ ℃不 同时 效 时 间 条 件 下 的 喷 射成 形 合 金和 铸 造 合金 的 电 阻率 ，从 而 计 算 了相 应 的空 位 迁 移 能 。采 用 光 ８
的试 样若 干 ，进行 固溶和 时效 处理 。固溶处 理工 艺为
１４ ℃ （ ）Βιβλιοθήκη 空 冷 （ １０ ８ｈ ＡＣ） ；时效 处理 温度 分别 为
７ ０ ８ ０和 ８ ０ ℃ ， 时 间 为 ２ ， ６ ８ １ ， １ ， ８， １ ５ ，４ ， ， ０ ２ｈ
高 温合金 时 效方面 已经 开展 了大量 工作 【 】 Ｊ 。 ｑ
镍基 高温 合金 以其 优异 的 性能广 泛 应用 于航 空航 天 发动机 等 重要零 部件 的制 造 ，如 涡轮 盘 、叶 片等 。 利 用喷 射成 形技 术制 备 的镍基 高温 合金 力学 性 能与粉 末 冶金材 料 的相 当 ， 而且 热加 工性 能得 到 了 明显 改 善 ， 因此扩 大 了合金 的使 用范 围 。热 处理工 艺对 进 一步 提 高 合金 性能 起到 了至 关重 要 的作用 ，研 究人 员在 镍基
镍基高温合金中碳化物的析出行为和控制机制基础研究
一、概述镍基高温合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、能源等领域有着广泛的应用。
其中，碳化物作为一种常见的析出相，对镍基高温合金的性能具有重要影响。
对碳化物的析出行为和控制机制进行基础研究具有重要意义。
二、碳化物的析出行为1. 碳化物的种类在镍基高温合金中，常见的碳化物有M23C6、M7C3等。
它们具有不同的晶体结构和析出方式，对合金的性能影响也不同。
2. 碳化物的析出温度镍基高温合金在高温下，碳化物的析出温度是一个重要参数。
通过实验和模拟计算，可以确定不同条件下碳化物的析出温度范围，为控制碳化物的析出提供依据。
三、碳化物的控制机制1. 合金成分对碳化物析出的影响合金中的元素对碳化物的析出有着重要的影响。
Mo、W等元素可以抑制碳化物的析出，而C、Cr等元素则促进碳化物的析出。
2. 热处理工艺对碳化物析出的影响合金的热处理工艺对碳化物的析出也有着重要影响。
控制合金的冷却速率、退火温度等参数可以调控碳化物的析出量和尺寸。
四、碳化物的控制方法1. 元素设计通过合金元素的设计，可以调控碳化物的析出行为，减少碳化物对合金性能的不利影响。
2. 热处理优化合理的热处理工艺可以控制碳化物的析出，提高合金的性能稳定性。
五、结论对镍基高温合金中碳化物的析出行为和控制机制进行基础研究，有利于优化合金的配方和热处理工艺，提高合金的性能和稳定性，促进镍基高温合金在航空航天和能源领域的应用。
同时也为相关领域的研究提供了一定的理论基础和实验依据。
六、碳化物的析出行为进一步研究1. 碳化物的形貌和分布除了了解碳化物的种类和析出温度外，研究碳化物的形貌和分布也是十分重要的。
研究发现，碳化物的形貌和尺寸会对合金的力学性能和抗蠕变性能产生重要影响，因此需要对碳化物的形貌和分布进行深入研究。
2. 碳化物的生长动力学碳化物的生长速率和生长方式对合金的性能影响显著。
通过实验和理论模拟，可以进一步研究碳化物的生长动力学，揭示碳化物析出的机理和规律。
进行高温时效处理
进行高温时效处理高温时效处理是一种常用的金属热处理方法，旨在增强材料的力学性能和耐腐蚀性能。
本文将从高温时效处理的原理、工艺、影响因素和应用领域等方面进行探讨。
一、高温时效处理的原理高温时效处理是通过在高温条件下加热金属材料一定时间，让其内部组织发生变化，达到一定的强度和韧性。
在高温下，材料中的晶体结构发生重排和再结晶，导致晶粒生长和相组织的转变。
这种物理和化学变化使材料的性能得到改善。
二、高温时效处理的工艺高温时效处理主要包括两个步骤：加热和保持时间。
首先，将金属材料放置在炉内，加热到一定的温度。
然后，保持一定的时间让材料内部的组织发生变化。
最后，缓慢冷却至室温。
三、高温时效处理的影响因素1. 温度：温度是影响高温时效处理效果的主要因素。
不同材料有不同的最佳处理温度。
温度过高可能导致晶粒长大过快，影响材料的韧性。
温度过低则可能无法达到预期的效果。
2. 时效时间：时效时间决定了材料内部组织的形成程度。
过短的时效时间可能无法得到理想的强化效果，而过长的时效时间可能导致材料的脆性增加。
3. 材料成分：不同材料的成分对高温时效处理效果有着很大的影响。
例如，合金中的合金元素会促使形成更稳定的相组织，从而提高材料的强度和韧性。
4. 加热速度：加热速度影响材料内部的相变和晶粒长大的速度。
过快的加热速度可能导致晶粒不均匀长大，影响材料的力学性能。
四、高温时效处理的应用领域高温时效处理广泛应用在航空航天、汽车、船舶、机械等工业领域。
其主要应用领域包括：1. 航空航天领域：飞机发动机、航天器结构件等需要具备高强度和耐腐蚀性的金属材料。
2. 汽车领域：发动机缸体、曲轴等承受高温和高应力的零部件。
3. 船舶领域：船体结构件、船用推进器等需要具备一定强度和耐蚀性的金属材料。
4. 机械领域：各种机械零件，如齿轮、轴承等。
五、高温时效处理的优缺点高温时效处理的优点在于可以显著提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
通过合理的处理工艺，可以得到理想的强化效果。
GH738高温合金长期时效过程中_相演变规律_姚志浩
temperature increases from 750 ℃ to 850 ℃ ．
Key words： GH738 superalloy； solution heat treatment； long time ageing； γ' phase
GH738 合 金 （ 美 国 称 为 Waspaloy ） 是 Special Metal 公司 于 1952 年 在 New Hartford 第 一 次 真 空 冶 炼研制成功的高温合金，主要装备于美国普惠 （ PWA-
导致合金强化相体积分数的降低。
关键词： GH738 高温合金； 固溶处理； 长期时效； γ'相
中图分类号： TG132. 3
文献标志码： A
文章编号： 1009-6264（ 2013） 01-0031-07
Gamma prime phase evolution during long-time exposure for GH738 superalloy
with the increasing of temperature and initial γ' phase size，which obeys L-S-W aging theory． The growth rate of γ' phase in the early
stages is higher than that in later stage． Microstructure and properties of the alloy after long-time aging at 550 ℃ exhibit little changes，
is obviously higher than that for superaolvus heat treatment and hardness after long time aging decreases with increasing temperature for
什么是固溶处理和时效
什么是固溶处理和时效
固溶处理和时效是金属材料热处理工艺中常用的两种方法，用来改善材料的性能和结构。
固溶处理是指将合金加热至固溶温度以上，使固溶体中的溶质原子完全溶解在基体中，然后急冷或慢冷以实现溶质原子在基体中的扩散。
时效处理则是在固溶处理后，将材料加热至适当的温度，经过一定时间再进行冷却，目的是调节合金中的相，提高合金的性能。
固溶处理是一种固体溶解的加热处理过程，通过加热可使合金中溶质原子溶解在晶格中，提高合金的均匀度和稳定性。
固溶处理可以显著改善合金的塑性、强度、硬度和耐腐蚀性能，因此在航空航天、汽车制造、机械加工等领域得到广泛应用。
时效处理则是在固溶处理之后，通过恰当的温度和时间来使合金中所含的溶质原子重新组合，形成强度更高的沉淀相，从而提高材料的强度和硬度。
时效处理也可以消除固溶处理时可能产生的晶界和内部应力，使材料具有更好的稳定性和耐腐蚀性。
固溶处理和时效处理通常结合使用，被称为固溶时效处理。
在固溶处理后，通过调节时效处理的温度、时间和冷却速度，可以精密地控制合金的微观结构和性能，实现更高层次的材料性能提升。
固溶时效处理使材料具有优异的强度、韧性和耐磨性，适用于制造高强度、高性能的零部件和构件。
总的来说，固溶处理和时效处理是金属热处理中常用的两种方法，通过调控温度、时间和冷却速度，可以有效改善合金材料的结构和性能，使其具有更好的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性。
在工程实践中，固溶时效处理是一种重要的技术手段，为材料的发展和应用提供了重要支撑。
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镍基高温合金时效处理作用
镍基高温合金是一种具有优异高温性能的材料，广泛应用于航空航天、能源等领域。
为了进一步提高其性能，需要进行时效处理。
时效处理是指在一定温度下保持合金一段时间，使合金内部的相组织发生变化，达到优化材料性能的目的。
镍基高温合金经过时效处理后，可以获得更好的强度、韧性和耐蠕变性能。
时效处理的主要目的是通过改变合金的相组织，使其达到最佳的力学性能。
在高温下，合金内部的相组织会发生变化，主要包括晶界相、析出相和溶解相。
晶界相主要是由于晶界上的杂质元素在高温下聚集形成的，其存在会导致晶界脆化，降低合金的韧性；析出相是指在高温下溶解的元素在冷却过程中重新结晶形成的，如γ'相和γ"相，这些析出相的存在可以提高合金的强度和耐热性能；溶解相是指在高温下溶解的元素在冷却过程中保持在固溶体中，其存在会影响合金的力学性能。
时效处理的温度和时间是影响合金性能的重要因素。
在选择温度和时间时，需要考虑合金的成分、应用场景和性能要求。
一般来说，时效温度越高，时效时间越长，合金的强度和韧性会更高。
但是，过高的温度和过长的时间会导致合金析出相过多，晶界相过多，从而降低合金的韧性。
因此，合理选择时效温度和时间是非常重要的。
时效处理的具体步骤包括加热、保温和冷却。
首先，将镍基高温合
金置于加热炉中进行加热，使其达到时效温度。
然后，在时效温度下保持一定时间，使合金内部的相组织发生变化。
最后，将合金冷却至室温，完成时效处理过程。
时效处理可以显著提高镍基高温合金的性能。
首先，通过析出相的形成，合金的强度和耐热性能得到提高。
其次，通过晶界相的调控，合金的韧性得到改善。
此外，时效处理还可以改善合金的抗蠕变性能，延长材料在高温下的使用寿命。
时效处理是提高镍基高温合金性能的重要方法。
通过合理选择时效温度和时间，可以优化合金的相组织，提高其强度、韧性和耐蠕变性能。
时效处理的具体步骤包括加热、保温和冷却。
经过时效处理后的镍基高温合金具有更好的高温性能，广泛应用于航空航天、能源等领域。