單晶高溫合金由以單個晶體為單位,因其合金化程度高,彌補了傳統(tǒng)的鑄鍛高溫合金鑄錠偏析嚴重熱加工性能差成形困難等難點,主要用于渦輪盤壓氣機盤鼓筒軸封嚴盤封嚴 環(huán)導風輪以及渦輪盤高壓擋板等高溫承力轉(zhuǎn)動部件;高溫合金的發(fā)展正朝著兩個關(guān)鍵方向邁進一是提升工作溫度和負載承受能力,延長使用壽命在渦輪葉片領(lǐng)域,單晶葉片技術(shù)將進入實際應(yīng)用階段,其性能將更加優(yōu)越,定向結(jié)晶葉片的綜合性能也將得到顯著改進另一方面,激冷態(tài)合金粉末有望用于制造多層擴散連接的空心葉片,這種創(chuàng)新設(shè)計將有助于適應(yīng)燃氣溫度持續(xù)升高。
單晶高溫合金性能特點
從第一代到第五代,單晶耐高溫合金的耐高溫性能,抗蠕變能力,抗高溫腐蝕,抗氧化能力依次增大只不過日本制造的第三代至第五代單晶耐高溫合金使用了大量的錸,導致造價飆升,最大的可能存在于實驗室中但是考慮到XF91渦扇發(fā)動機出來了,估計其也使用了第四代或者第五代單晶耐高溫合金因為提高渦。
國外除俄系的國家外用的鈦合金和碳纖維碳化硅纖維等復合材料,和部分高溫合金 國內(nèi)和俄系國家大多用鎳基高溫合金和鈦合金,復合材料的研究剛起步或者還沒成果 具體的材料牌號我也不知道涉不涉密,就不說了。
第四代單晶高溫合金DD22 合金中國科學院金屬研究所發(fā)明一種高強度且組織穩(wěn)定的第四代單晶高溫合金,其特征在于按重量百分比計,該合金的化學成分為Cr 3~5%,Co 5~12%,W 6~8%,Mo 01~2%,Re 45~6%,Ru 2 ~4%,Al 55 ~65%, Ta 6 ~10%,其余為 Ni另,某型號。
DD406是我國研制的第二代鎳基單晶高溫合金,具有高溫強度高綜合性能好組織穩(wěn)定及鑄造工藝性能好等優(yōu)點與國外應(yīng)用的第二代單晶高溫合金PWA1484ReneN5CMSX4相比,其拉伸性能持久性能蠕變性能抗氧化性能及耐熱腐蝕性能等均達到甚至部分超出其水平,且因其含Re量低而具有低成本的優(yōu)勢適用。
單晶高溫合金是不是單晶
1、碳硼鋯鉿等晶界強化元素去除后,提高了合金的初熔溫度,從而允許提高固溶處理溫度,獲得更細小彌散的Y’相見高溫合金材料的金屬間化合物相,使合金的潛力得到更充分發(fā)揮經(jīng)過20多年的發(fā)展,出現(xiàn)了20多種單晶鑄造高溫合金這些合金可以分為三代第一代以PwAl480為代表,其承溫能力比最好。
2、1耐高溫性能涂層應(yīng)具有良好的耐高溫性能,能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的化學和物理性質(zhì)2耐腐蝕性能涂層應(yīng)具有良好的耐腐蝕性能,能夠抵御酸堿鹽等化學物質(zhì)的侵蝕3粘結(jié)強度涂層與基材之間應(yīng)具有良好的粘結(jié)強度,能夠承受機械和熱應(yīng)力的影響。
3、標準有以下方面1涂層應(yīng)具有良好的附著力密度均勻性平整度和無裂紋等質(zhì)量要求2涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計要求,并在涂層表面進行測量和記錄3涂層成分應(yīng)符合設(shè)計要求,并在涂層表面進行分析和檢測。
4、單晶高溫合金展現(xiàn)出優(yōu)越的抗疲勞性能和高溫蠕變性能,廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機和燃氣輪機的熱端部件但是,其制備過程中會產(chǎn)生晶體取向偏離雜晶等缺陷目前國際上已經(jīng)普遍使用X射線勞埃衍射技術(shù)對單晶葉片的晶體缺陷進行無損檢測,但是這種檢測方法主要依賴人工識別,效率低,結(jié)果可重復性差,不適合批量化檢測。
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