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Nimonic75镍基高温合金

美国牌号:UNS N06075
德国牌号:2.4951
一、Nimonic75(N06075)概述:
Nimonic 75(N06075)镍基合金是一种镍-铬合金,其钛、铁的含量极低,具有优秀的高温性能。该合金加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体。
1、沉淀强化:Nimonic 75通过时效处理,从过饱和固溶体中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以强化合金γ‘相与基体相同,均为面心立方结构,点阵常数与基体相近,并与晶体共格,因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出,阻碍位错运动,而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物,A代表镍、钴,B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨,而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强:
(1)、增加γ‘相的数量;
(2)、使γ’相与基体有适宜的错配度,以获得共格畸变的强化效应;
(3)、加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能,以提高其抵抗位错切割的能力;
(4)、加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃,强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化。
2、晶界强化:Nimonic 75在高温下,合金的晶界是薄弱环节,加入微量的硼、锆和稀土元素可改善晶界强度。这是因为稀土元素能净化晶界,硼、锆原子能填充晶界空位,降低蠕变过程中晶界扩散速率,抑制晶界碳化物的集聚和促进晶界第二相球化。另外,铸造合金中加适量的铪,也能改善晶界的强度和塑性。还可通过热处理在晶界形成链状分布的碳化物或造成弯曲晶界,提高塑性和强度。


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