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ATIAllvac公司ATI718Plus鎳基高溫合金化學(xué)成分力學(xué)性能
對(duì)用于渦淪發(fā)動(dòng)機(jī)的合金,在可靠性、重量、性能和服役壽命方面都有很高的要求。而且它們還必須在高溫時(shí)穩(wěn)定和易于加工及焊接。因此需要一種適應(yīng)高達(dá)650℃(1200℉)的服役溫度,具有良好的加工性、可焊性,低周疲勞性能和低的高溫裂紋擴(kuò)展速率以及合理的成本等性能的材料。美國(guó)北卡羅來(lái)那州門羅的ATIAllvac公司最近推出的一種有望得到發(fā)展的ATI718Plus合金具有所有這些要求性能的組合,介于合金718和Waspaloy之間:具有718合金良好加工性和可焊性的同時(shí)兼有Waspaloy合金的高溫承受能力。
通過(guò)成分比較發(fā)現(xiàn),由于718合金中的鐵有部分為Co和W取代,而且718Plus合金中改變了Al和Ti的含量及比率,使之一次硬化相從γ"改變成γ,具有更高的溫度穩(wěn)定性,最大服役溫度可提高55℃(100℉),在高達(dá)至少704℃(1300℉)時(shí)仍保持其硬度。與Waspaloy相比,其5.4wt%Nb的含量可明顯降低擴(kuò)散率,大大提高了其抗蠕變應(yīng)力斷裂性能。焊接試驗(yàn)證明其與718合金非常相似,幾乎可與所有的高溫合金焊接。因此,可廣泛用于引擎及其部件的加工制造或修復(fù)。
此718Plus合金可通過(guò)常規(guī)的VIM+VAR進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),也可通過(guò)VIM+ESR+VAR進(jìn)行生產(chǎn)。產(chǎn)品包括坯,圓、矩形和異形棒,薄板和薄膜,焊絲,甚至失蠟鑄件。已生產(chǎn)的產(chǎn)品有軋制無(wú)縫環(huán),焊接環(huán),鍛制渦輪盤和葉片。除了幾家公司的具體技術(shù)規(guī)范,涉及718Plus合金所頒布的標(biāo)準(zhǔn)已有AMS5541、5542和5964三個(gè)。
附:
元素
|
C
|
Cr
|
Mo
|
W
|
Co
|
Fe
|
Ni
|
Nb
|
Ti
|
Al
|
P
|
B
|
718Plus
|
0.025
|
18.0
|
2.8
|
1.0
|
9.0
|
10.0
|
余量
|
5.45
|
0.7
|
1.45
|
0.014
|
0.006
|
IN718
|
0.025
|
18.1
|
2.9
|
-
|
-
|
18.0
|
余量
|
5.40
|
1.0
|
0.45
|
0.007
|
0.004
|
Waspaloy
|
0.035
|
19.4
|
4.3
|
-
|
13.3
|
-
|
余量
|
-
|
3.0
|
1.30
|
0.006
|
0.006
|
溫度
|
20℃,68℉
|
649℃,1200℉
|
704℃,1300℉
|
||||||
合金
|
YS,MPa
|
UTS,MPa
|
EL.,%
|
YS,MPa
|
UTS,MPa
|
EL.,%
|
YS,MPa
|
UTS,MPa
|
EL.,%
|
718PlusA
|
1204.6
|
1508.6
|
21.9
|
1023.2
|
1305.2
|
23.7
|
1005.3
|
1174.2
|
24.1
|
IN718B
|
1201.8
|
1459.0
|
20.2
|
1008.0
|
1133.5
|
20.8
|
936.3
|
1049.2
|
20.3
|
WaspaloyC
|
1086.7
|
1441.1
|
27.0
|
979.1
|
1341.8
|
22.8
|
884.6
|
1087.3
|
38.6
|