自1956年炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的研究、生产和应用已历经60年的发展历程。60年的高温合金发展可以分为三个阶段。
个阶段:从1956年至20世纪70年代初是我国高温合金的创业和起始阶段。本阶段主要是仿制前苏联高温合金为主体的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
第二个阶段:从20世纪70年代中至90年代中期,是我国高温合金的提高阶段。主阶段主要试制欧美型号的发动机,提高高温合金生产工艺技术和产品质量控制。
第三阶段:从20世纪90年代中至今,是我国高温合金的全新发展阶段。本阶段主要是应用和开发了一批新工艺,研制和生产了一系列高性能、次的新合金。
目前,我国的高温合金研究主要研究单位是钢铁研究总院、北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、北京科技大学、东北大学、西北工业大学等,主要生产企业有:中航工业、钢研高纳、炼石有色、抚顺特钢、高钢特钢和第二重型机械集团万航模锻厂(二重)等。在此基础上,我国已具备了高温合金新材料、新工艺自主研发和研究的能力。
虽然高温金属合金材料在我国已发展近60年,但行业发展仍处于成长期。由于高温金属合金材料领域具有较高技术含量,该行业企业拥有较深护城河。我国高温金属合金每年需求量在2万吨以上,国内年生产量在1万吨左右,市场容量超过80亿元,其中进口占比较大。未来20年我国各类军机采购需求在2800架左右,民用飞机采购数量在5400架左右,对应的高温合金需求在1500亿以上,再加上500亿的燃气轮机需求,仅高温合金空间一项就有2000亿的市场空间即将打开。
我国目前的生产能力与需求相比存在两个缺口:(1)生产能力不足。目前我国高温合金生产企业数量有限,生产能力与需求之间存在较大缺口,在燃气轮机、核电等领域的高温合金主要还依赖进口。(2)高端产品难以满足应用需求。我国的高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着较大差距,随着我国研制更高性能的航空航天发动机,高温合金材料在供应上存在无法满足应用需求的现象 [1] 。
了解了镍基高温合号,我们再来了解下镍基高温合金不同牌号的特点:
合号 国外同类合金 材 料 特 点
GH3030 эи435 合金在800℃以下有满意的热强性和高的塑性,具有良好的抗氧化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。
GH4033 эи437 合金在700~750℃具有足够的高温强度,在900℃以下具有良好的抗氧化性,合金的冷热加工性能良好。
GH33A 在GH33合金的基础上进一步合金化,使合金具有良好的综合性能,晶粒均匀,屈服强度高,易于热加工成型,使用温度在750℃以下。
GH33B 在GH33A的基础上添加量元素,进一步合金的塑性和持久寿命,了合金的缺口性。
GH37 эи617 合金在850℃以下使用具有高的热强性、良好的综合性能和组织性。
GH3039 Эи602 合金在800℃以下有中等的热强性和良好热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织,还具有良好的冷成型和焊接性能。
GH3044 Эи868 固溶强化的抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等热强性,具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能,长期使用组织性能。
GH4049 Эи929 合金为高合金化的镍基难变形高温合金,在1000℃以下具有良好的抗氧化性能,950℃以下具有较高的高温强度
GH80A Nimonic80A 合金成分简单,性能与GH33合金相当,组织,热加工温度范围宽,热加工塑性好。
沉淀硬化钢常用牌号:
17-4PH/0Cr17Ni4Cu4Nb/05Cr17Ni4Cu4Nb/AISI630,UNS S17400/SUS630/X5CrNiCuNb16-4/PH15-7Mo/(UNS S15700、SUS 632)0Cr15Ni7Mo2Al/ AM-350(UNS S35000/SUS 633)0Cr16Ni4Mo3N/17-7PH(SUS 631) 07Cr17Ni7Al/UNS S17700/AISI 631/ PH13-8Mo/0Cr13Ni8Mo2Al(UNS S13800、XM13/04Cr13Ni8Mo2Al/15-5PH(UNS S15500、XM12)1.4545/XM-12/05Cr15Ni5Cu4Nb/0Cr15Ni5Cu4Nb/Custom-455/00Cr12Ni8Cu2TiNb /AM-355(634型) AM350/0Cr16Ni4Mo3N
沉淀硬化型钢为马氏体型沉淀硬化不锈钢,有较高的强度、耐蚀性、抗氧化性,热加工性能良好,可加工性与同等硬度的马氏体型不锈钢相似。在固溶、时效状态下,可用不锈钢的焊接方法进行焊接。
热处理规范
(1)固溶1020~1060℃快冷;
(2)480℃时效,经固溶处理后,470~490℃空冷;
(3)550℃时效,经固溶处理后,540~560℃空冷;
(4)580℃时效,经固溶处理后,570~590℃空冷;
(5)620℃时效,经固溶处理后,610~630℃空冷。
用途
用于制造在400℃以下工作的高强度耐蚀件,如飞机中的重要螺栓、销等紧固件、发动机零件及阀门、****具等添加铜的沉淀硬化型钢种。用于制造轴类、汽轮机部件。广泛用于航空、石油、化工、纺织、食品、医疗器械等部门要求耐腐蚀性能的容器、构件、工具和零件等
秉争实业有限公司身处全球新能源行业高速发展的浪潮中,在战略目标引领下,专注 江西抚州软磁合金,完善产业布局,引领产品 江西抚州软磁合金不断走向全球,努力实现“ 制造强国 ”战略目标。