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高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。
基于上述性能特點，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金”，是廣泛應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動機、各種工業(yè)燃氣輪機熱端部件。
中文名 高溫合金管 分類： 760℃、1200℃和1500℃高溫材料。
應用領域： 用于航空發(fā)動機、能源領域 性質: 抗氧化和抗熱腐蝕性能。
高溫合金管應具有高的蠕變強度和持久強度（見蠕變）、良好的抗熱疲勞和機械疲勞性能（見疲勞）、良好的抗氧化和抗燃氣腐蝕性能以及組織穩(wěn)定，其中以蠕變強度和持久強度為重要。提高高溫合金強度的途徑有：
固溶強化 加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素（如鈷）和加入能減緩基體元素擴散速率的元素（鎢、鉬等），以強化基體。
沉淀強化 通過時效處理，從過飽和固溶體中析出第二相（γ┡、γ"、碳化物等），以強化合金（見合金相）。γ┡相與基體相同,均為面心立方結構，點陣常數與基體相近，并與晶體共格,因此γ┡相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產生顯著的強化作用。
晶界強化 在高溫下，合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)（見界面），加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強度。這是因為稀土元素能凈化晶界，硼、鋯原子能填充晶界空位，降低蠕變過程中晶界擴散速率，抑制晶界碳化物的集聚和促進晶界第二相球化。另外，鑄造合金中加適量的鉿，也能改善晶界的強度和塑性。還可通過熱處理在晶界形成鏈狀分布的碳化物或造成彎曲晶界，提高塑性和強度。
氧化物彌散強化 通過粉末冶金方法，在合金中加入高溫下仍保持穩(wěn)定的細小氧化物,呈彌散分布狀態(tài),從而獲得顯著的強化效應。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。這些氧化物是通過阻礙位錯運動和穩(wěn)定位錯亞結構等因素而使合金得到強化的。
高溫合金管按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。
鑄造高溫合金管顯徽組織特征：鑄造高溫合金顯微組織(見高溫合金材料顯微組織)中，除γ’ 相外，還有γ- γ’ 共晶相，一次碳化物相也比較多，沿著樹枝晶間分布，有些合金還有M3B2硼化物析出。鑄造高溫合金熱處理工藝比較簡單，有些甚至不需要進行熱處理就可以使用。
零件生產 鑄造高溫合金一般在大型真空感應爐中冶煉母合金，用失蠟精密造型法制造 殼型，然后在小型真空感應爐中重熔澆注成零件。
缺陷及 鑄造件中不可避免會產生一些顯微疏松，可采用熱等靜壓處理使之減輕或，增加零件的可靠性。鑄造高溫合金零件的晶粒度比較大，對疲勞性能不利。通常采用表面晶粒細化法來獲得零件表層的細晶。
發(fā)展方向 運用定向凝固技術可生產無橫向晶界的柱狀晶葉片或完全晶界的單晶葉片，使高溫疲勞壽命和持久強度都有成倍提高，這是當前鑄造高溫合金的發(fā)展方向。
性能：高溫合金中的鈷基高溫合金中碳化物的熱穩(wěn)定性較好。溫度上升時﹐碳化物集聚長大速度比鎳基合金中的γ 相長大速度要慢﹐重新回溶于基體的溫度也較高(高可達1100℃)﹐因此在溫度上升時﹐鈷基合金的強度下降一般比較緩慢。
鈷基合金有很好的抗熱腐蝕性能，一般認為，鈷基合金在這方面優(yōu)于鎳基合金的原因，是鈷的硫化物熔點(如Co-Co4S3共晶，877℃)比鎳的硫化物熔點(如Ni-Ni3S2共晶645℃)高，并且硫在鈷中的擴散率比在鎳中低得多。而且由于大多數鈷基合金含鉻量比鎳基合金高，所以在合金表面能形成抵抗堿金屬硫酸鹽(如Na2SO4腐蝕的Cr2O3保護層)。但鈷基高溫合金抗氧化能力通常比鎳基合金低得多。
生產工藝：早期的鈷基合金用非真空冶煉和鑄造工藝生產。后來研制成的合金，因含有較多的活性元素鋯、硼等，用真空冶煉和真空鑄造生產。
鈷基高溫合金中的碳化物顆粒的大小和分布以及晶粒尺寸對鑄造工藝很敏感，為使鑄造鈷基合金部件達到所要求的持久強度和熱疲勞性能，必須控制鑄造工藝參數。鈷基高溫合金需進行熱處理，主要是控制碳化物的析出。對鑄造鈷基高溫合金而言，首先進行高溫固溶處理，溫度通常為1150℃左右，使所有的一次碳化物，包括部分MC型碳化物溶入固溶體；然后再在870-980℃進行時效處理，使碳化物(常見的為M23C6)重新析出。
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