棒料大部分都是热轧的,但有些有特殊要求的产品必需要冷拔棒料。冷拔棒料表面光亮,精度高,正负公差小。表面不需要再加工。性能上没有太大的区别。是热轧棒材,创去了表面的氧化皮,有些人叫这种材料为剥皮材。冷拔材是热轧材再经过冷拔而成的。冷拔的延伸性会好一些。冷拔是在常温下,用外力使材料强行通过模具,而达到所需要的尺寸,一般用于圆轴或圆棒。不锈钢冷拔的优点是:节约材料,冷拔后的材料,不但外形尺寸精度准确,而且表面粗糙度较好,同时由于材料表面经过冷拔后,会产生一层很薄的表面硬化层,使表面的强度增加。
GH4080A是以镍-铬为基体,添加铝、钛形成γ′相弥散强化的高温合金,除铝含量略高外,其他与GH4033相近,主要用作发动机转子叶片、导向叶片支座、扇形件安装环、螺栓、环形件、结构件、叶片锁板等零件。
Alloy 31V是一种耐硫化、耐腐蚀沉淀硬化合金,在1500°F (816°C)高温下具有不同寻常的耐腐蚀和强度组合。
ALLOY LF2主要用作高功率内燃机如重型柴油机的排气阀材料。
ALLOY LF8主要应用于750℃左右高温工作温度环境下的高性能内燃机排气阀。由于ALLOY LF8气阀合的金室温和高温强度以及硬度均高于ALLOY 80A,有希望成为750℃气阀合金的优选材料。
高温合金分为三类材料:760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料,抗拉强度800MPa。或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料,具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。
按照现有的理论,760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件,还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
气阀材料是制造汽油发动机和柴油发动机进、排气阀的必用材料,气阀在高温燃气腐蚀、高负荷及高应力作用等恶劣环境下工作,排气阀承受的温度高达600-800℃。常用的气阀合金有两种,一种是Alloy 80A,一种是Alloy 751,以ALLOY 80A合金为基础研发出来的有Alloy 31V 高端气阀合金,Alloy LF8 新型气阀合金,Alloy LF2,Alloy 3015
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变形高温合金,固溶强化型合金,时效强化型合金,铸造高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
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固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
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时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
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Alloy LF2,Alloy LF8 新型气阀合金,Alloy 751,Alloy 31V 高端气阀合金,GH4080A,ALLOY 3015,
气阀在高温气体腐蚀、高应力作用等恶劣环境下工作,排气阀承受的温度高达600-800℃。常用的气阀合金有两种,一种是ALLOY 80A,一种是ALLOY 751,随着ALLOY 80A的大量使用,其高温性能得到越来越多的关注。经对ALLOY 80A合金组织性能进行了研究发现,Ti/Al比的增加显著提高室温力学性能,当 Ti/Al比较低时,晶内有β-NiAl相析出,会导致材料高温断裂。
由于国家对于减排的要求不断提高,导致对发动机效率的要求不断提高,燃烧室温度也进一步提高。根据目前对气阀合金的高温性能研究,发现ALLOY 80A和ALLOY 751可以在700℃左右使用,但当温度达到750℃时,这类合金高温性能显得不足,还往往造成工作时气阀失效。因此为了适应不断升高的排气阀工作环境温度,需要开发一种在750℃左右工作,其性能要优于ALLOY 80A的新型气阀合金。
ALLOY LF8是以ALLOY 80A合金为基础研发出来的一种新型气阀合金,金相试验和力学实验的数据表明,ALLOY LF8的稳定性、力学性能强度和硬度均优于ALLOY 80A,有希望成为750℃环境下气阀合金的优选材料。
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