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生产制造高温合金对金属材料要求有哪些
发表于:2020-03-21 20:40:40

   高温合金的使用温度很高,通常都在1000℃左右。在这样的高温条件下,对材料究竟有些什么特殊要求呢?害怕氧化腐蚀本来就是一般金属的弱点,而在高温条件下,金属的氧化、腐蚀反应更将大大加速。高温合金正是在高温的、有腐蚀介质的条件下工作的。 在燃气涡轮式发动机中,高温高压的汽油燃烧气体,直接与高温合金的叶片、轮盘等接触,汽油燃烧气体的腐蚀性是很强的。如果飞机在海面的上空飞行,那么空气中的盐分还将进一步增强气体的腐蚀性。所以说,具有很高的抗腐蚀能力应该是高温合金的必备条件之一。

 

   在一般情况,金属都是相当“坚强”的。可是温度一高,它们就会发生一些在常温下见不到的现象,比如蠕变、热疲劳等等。事实上,温度太高,大多数金属都会软化弯曲,甚至熔化成液体,根本就谈不上什么强度。拿蠕变来说,在高温下,持续地给高温合金施加--定的力,尽管这个力并不大,不致子使金属马上发生变形或者断裂,但是作用时间一长,高温合金就会非常缓慢地发生变形,变形的缓慢程度可以用几万个小时总变形量为百分之几甚至千分之几来度量,这就叫做蠕变。高温合金在高温条件下工作,显然具备着产生蠕变的条件,这就要求它必须具备足够的抗蠕变能力。也就是说,要求它们在一定的温度和应力的条件下,经过长时间的工作,总变形量仍在一定的容许的限度以内。


   疲劳的概念大家是清楚的。材料或构件在随时间作周期性改变的应力作用下,经过一段时间,会在局部产生细微的裂纹;裂纹逐渐扩展,最后发生突然的断裂。这就是疲劳现象。仍旧拿涡轮发动机作例子,它的叶片要经受循环交变的高温气流的冲击,冷热的交替变化也会使材料内部产生应力,这就比在恒定的常温下更容易发生疲劳破坏。事实上,在这种情况下工作的机械部件,常常不是因为受力过犬而破断,而是由于所谓机械疲劳或热疲劳而毁坏的。


   蠕变也好,疲劳也好,对于高温合金来说,归根到底是个在高温下工作的强度问题。高温环境是特殊的,人们正是根据高温环境的特殊性,在常温材料的指标之外又增加了一些特殊的指标,主要就是抗腐蚀性和高温强度,作为选择合格的高温合金的依据,冶金科技工作者正在为进一步提高高温合金的抗腐蚀性和高温强度而努力。

 

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