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高溫合金鑄件的特性及其失效現(xiàn)象的原因
作者:admin閱讀:1754
N738是鎳基沉淀硬化型等軸晶鑄造高溫合金,是抗熱腐蝕性能好的合金之一,使用溫度小于900。合金的成分和性能與國外廣泛應用的IN738合金相當。合金中含有較高的鉻元素,并含有鉭和鈮元素。該合金具有優(yōu)異的抗熱腐蝕性,具有中等水平的高溫強度和良好的組織穩(wěn)定性。渦輪工作葉片、導向葉片等精密鑄件都是典型的高溫合金鑄件。

 

高溫合金鑄件已廣泛用于艦船及地面工業(yè)燃氣輪機的長壽命渦輪工作葉片和導向葉片,以及艦空發(fā)動機的渦輪零件及耐腐蝕部件。葉片熱疲勞試驗結(jié)果證實,控制柱晶區(qū)長度與葉身寬度之比和單個柱晶尺寸,可以保障葉片具有優(yōu)良的抗冷熱疲勞性能。

 

合金在長期時效中,晶界上形成M23C6+Y網(wǎng)狀物,對合金的高溫強度和韌性有利。合金長期時效后不析出相,但零件過厚和澆注工藝不當時,后凝固區(qū)域會有少量相析出。

 

很多用戶反映高溫合金鑄件在使用的時候會出現(xiàn)失效的現(xiàn)象,原因有三方面:工況條件、材質(zhì)方面、零件安裝不良等因素。其中工況條件不同是主要的影響因素。高溫合金鑄件回轉(zhuǎn)線速度、進料粒度大小、耐磨性、銳度、硬度等的不同,高溫合金鑄件的磨損失效機制有很大的差異。

 

在工作初期,高溫合金鑄件的側(cè)面對著物料進行工作,其主要受力方式以撞擊為主。磨損到一定程度后,物料則對合金鋼鑄件工作面進行沖刷磨損。磨損開始,合金鋼鑄件由于撞擊物料而產(chǎn)生撞擊坑,坑中有殘存的破碎磨料,這種變形使合金鋼鑄件表面產(chǎn)生了加工硬化,形成硬化層,物料對硬化層的多次撞擊產(chǎn)生了疲勞裂紋。