GH230高溫合金力學(xué)性能介紹

時(shí)間：2023/2/15閱讀：606

GH230高溫合金簡(jiǎn)介

GH230 合金是以 W 、M o 為主要強(qiáng)化元素的新型固溶強(qiáng)化型高溫合金, 合金性能接近國(guó)外的 Hay nes230 合金。該合金擬用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室、過(guò)渡導(dǎo)管等熱端零部件。因?yàn)?GH230 合金服役條件苛刻, 要求合金具有優(yōu)良的高溫抗氧化性能。 GH230 通過(guò)添加 C r, 以及微量的 Mn 、La 、Si 提高合金的抗氧化性能。早在 20 世紀(jì) 30 年代就有研究者指出在耐熱合金中添加微量的稀土元素, 可以明顯提高合金氧化層的剝落抗力。隨后研究人員通過(guò)在高溫合金中添加適量的稀土元素, 或在合金表面涂敷一層含有稀土元素的涂層, 或通過(guò)離子注入的方法在合金表面上形成一層富稀土的表層, 以改善合金的高溫抗氧化性能。但是目前對(duì)其作用機(jī)制仍然存在很大爭(zhēng)議, 尚沒(méi)有一種機(jī)制得到。研究者普遍認(rèn)為, 稀土元素的含量應(yīng)不高于 0.1 %( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)) , 否則反而會(huì)對(duì)合金抗氧化性能有有害作用.

GH230鎳基高溫合金化學(xué)元素

GH230合金加入钄利于改善抗氧化性能

( 1) 在 GH230 合金中添加適量的稀土 La, 有利于改善合金抗氧化性能 ;但當(dāng)合金 La 含量達(dá)到0.087 %時(shí), 合金中析出富 La 相, 反而降低其氧化抗力。為了實(shí)現(xiàn)合金最佳抗氧化性能, 建議合金中 La的添加量控制在 0.040 %～ 0.060 %之間。

( 2) 在 GH230 合金中, 添加適量的稀土 La 有利于提高合金表面氧化膜的剝落抗力。

GH230合金熱疲勞

1.當(dāng) GH230合金熱疲勞試驗(yàn)上限溫度在 700～1000 ℃之間和下限溫度為 20 ℃時(shí)，合金裂紋長(zhǎng)度與循環(huán)周次基本滿足線性關(guān)系，即隨著冷熱循環(huán)周

次的增加合金裂紋長(zhǎng)度逐漸線性增加;而且隨著冷熱循環(huán)上限溫度的增加，裂紋擴(kuò)展速率也逐漸增加。

2.當(dāng) GH230合金熱疲勞試驗(yàn)上限溫度在700～1000 ℃之間和下限溫度為 20 ℃時(shí)，合金熱疲勞主裂紋和二次裂紋擴(kuò)展方式大多為穿晶斷裂。

3.GH230合金在試驗(yàn)上限溫度為 700 和800 ℃時(shí)分別循環(huán) 500和 350 周次后，主裂紋附近組織形成大量的滑移帶，這有利于主裂紋應(yīng)力集中的減小，同時(shí)在該試驗(yàn)條件下合金斷口沒(méi)有發(fā)生很明顯的氧化現(xiàn)象;而合金在試驗(yàn)上限溫度為900和1000 ℃時(shí)分別循環(huán) 400和 200周次后，合金主裂紋附近組織萌生大量的二次裂紋和試樣斷口發(fā)生嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象。

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