与传统购物方式相比较采用集中换热方式的烧嘴相比,自预热烧嘴有哪些优缺点

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上海正镍实业有限公司是集研发、生产与销售一体的高新技术企业,公司主要从事高温合金、精密合金、哈氏合金(Hastelloy)、因科乃尔(lnconel)、因科洛伊(lncoloy)、蒙乃尔(Monel)等耐高温耐腐蚀镍基合金的材料,产品规格有棒材、板材、管材、带材、丝材、管件、法兰和锻件等,产品广泛应用于石油化工、航空航天、电站脱硫、舰船、军工、环保、仪器、仪表、机械设备等领域的高温、高压、腐蚀、磨损、疲劳、蠕变等使用环境。从材料角度提供科学的解决方案和优良的产品服务。产品严格按照国标GB/T、美
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自公司成立以来,博得行业的赞誉,以及客户的信赖。我们始终以合理的价格,以一流的产品质量,一流的企业信誉为宗旨。以卓越的品质,以用户满意为企业方针。
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密度小,比强度高金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍,但比强度位于金属之首。&&&耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属,其平衡电位很低,在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定,如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力,在空气中或含氧的介质中,钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜,保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。为了提高钛的耐蚀性,研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术,对钛的氧化膜起到了增强保护性作用,获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要&,开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛铸件使用了钛-32钼合金,对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。耐热性能好新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。耐低温性能好钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。抗阻尼性能强金属钛受到机械振动、电振动后,与钢、铜金属相比,其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。无磁性、无毒钛是无磁性金属,在很大的磁场中也不会被磁化,无毒且与人体组织及血液有好的相溶性,所以被医疗界采用。抗拉强度与其屈服强度接近钛的这一性能说明了其屈强比(抗拉强度/屈服强度)高,表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大,使钛成型时的回弹能力大。换热性能好金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低,但由于钛优异的耐腐蚀性能,所以壁厚可以大大减薄,而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝,减少了热组,太表面不结垢也可减少热阻,使钛的换热性能显著提高。弹性模量低钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。吸气性能钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。
& & & & 中国废旧物资网资讯平台:随着国家及社会对循环经济重视程度的不断提高,我国再生金属产量逐渐增加。截至2011年,我国再生铜、再生铝、再生铅、再生锌的产量达180.06万吨、440万吨、140.44万吨及17.31万吨,较2010年分别增加18.1万吨、增加40万吨、增加4.09万吨、减少0.22万吨。&&&&&&&&&&&再生金属产量的增加得益于信息化、城镇化的快速发展。然而,伴随着再生金属产量的不断增长,行业内部的发展瓶颈亦逐渐显现。一方面,再生金属资源保障能力不足。目前国内金属回收率相对较低,每年需要进口大量的废旧金属。2012年,铜废料进口量达486万吨;铝废料进口259万吨。另一方面,人工、资源成本不断上涨,加之铜价的持续弱势,再生金属行业利润大幅缩水。此外,行业集中度较低、产能过剩等问题也将制约再生金属行业的发展。&&&&&&&&&&未来,在节能减排、循环经济等经济发展重点的支撑下,再生金属产量将继续走高。与此同时,优化产业结构、淘汰落后产能也将成为行业发展重点。
合金钢合金元素在钢中的作用1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。  2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。  3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。  4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。  5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。  6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。  7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。  8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。  9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。  10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。  11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。  12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。  13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。  14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。  15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。  16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。  17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
&高温合金主要用于制造发动机及燃气轮机中的四大关键热端部件:燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘  高温合金占发动机总重量的40%-60%,航空发动机推重比的提高,70%以上的贡献来自材料技术。海空军装备建设提速,民用航空市场需求更为庞大,舰船、发电等燃气轮机国产化是大势所趋,预计未来20年我国发动机及燃气轮机需求规模超万亿,将带来超过2000亿元的高温合金需求。  全球高温合金产业发展现状 寡头特征明显2012年,全球高温合金消费量为28万吨,占钢铁总消费量的0.02%,市场规模达100亿美元。目前来看,全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等国,整个行业具有较为明显的寡头特征。在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品,发达国家均视其为战略军事物资,对外进行严密管控。  美国在高温合金研发以及应用方面一直处于世界领先地位,年产量约为5万吨,其中近60%用于民用领域。美国有多家独立的高温合金公司,包括能够生产航空发动机所用高温合金的公司有通用电气公司(GE),普特拉-惠特尼公司(PW),以及其他能生产特钢和高温合金的公司如汉因斯-斯泰特公司(HaynesStel-liteCompany),佳能-穆斯克贡公司(Cannon-MuskegonCorporation),因科国际公司(IncoInternationalInC),特殊金属公司(SpecialMetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。  欧盟国家中英、德、法是世界上主要的高温合金生产和研发代表。英国是世界上最早研究和开发高温合金的国家之一。英国的铸造合金技术世界领先,代表性的是国际镍公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后该国的飞机发动机制造商罗罗控股公司(Rolls-Royceplc)又研制了定向凝固和单晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等,主要用于航空发动机制造。  日本在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金方面取得较大的成功。近年来则致力于开发新型耐高温合金,并成功开发出在1200℃高温下依然能保持足够强度的新合金。日本主要的高温合金生产企业是IHIcorporation,JFE、新日铁和神户制钢公司。但是近年来,日本所有钢企的整体营业利润不容乐观,公司整体业绩呈下滑趋势,但是生产航天航空领域所需要的钢材是营业利润主要来源之一,用以弥补其他业务收入的损失。  我国高温合金产业供不应求局面未发生明显变化  我国2009年高温合金材料年生产量约1万吨左右,每年需求达2万吨以上。近年来需求端不断提升,供不应求的局面未发生明显变化。  国内从事高温合金材料生产的企业数量有限,分为生产基地和研发基地两大类。生产方面主要形成了以抚顺特钢、上钢五厂、长钢三厂和齐齐哈尔等特钢厂等  为主体的变形高温合金生产基地、以航空发动机制造公司精密铸造厂为主体的铸造高温合金生产基地和以钢铁研究总院、北京航材院和沈阳金属所等科研院所为主体的高端高温合金材料的生产研发基地等三大基地。我国目前航空和其他工业部门使用的各种一般高温合金均可在国内生产供应。  国家对高温合金产业高度重视,2010年国家最高科学技术奖颁发给我国高温合金之父、中国科学院金属研究所所长师昌绪院士。在经济转型升级的背景下,《国家“十二五”科学和技术发展规划》将新材料列为七大战略新兴产业之一,一系列重大政策出台为高温合金产业发展提供了有力的支持。  我国军用航空发动机产业将迎来庞大市场  2014年中国国防预算8082.3亿元,同比增长12.2%,增速高于2013年,过去20年保持两位数以上的复合增速,军费稳定高速增长为军备建设提供了有力支撑。然而,就军费占GDP的比重来看,近20年中国军费占GDP比重始终保持在1%-1.5%之间,即使以斯德哥尔摩国际和平研究所的统计数据,中国军费历年来占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更远低于美、俄的4%-5%,因此我们认为,我国军费仍有巨大的增长空间,预计未来10年我国的国防开支将保持12%左右的年均增速。  我们认为,2014年美国重返亚太战略继续深化、周边岛屿纷争、朝核危机、克里米亚危机等因素使得我国面临的外部战略压力进一步增大。军事实力尤其是海空军装备水平相对落后导致我国在处理上  述危机问题时受到制约,马航事件从另一个侧面折射出这一问题,今年4月习近平视察空军机关时谈马航事件,也言及马航失联令人痛心,强调要加快建设空天一体的强大空军。我国国家安全委员会的设立等一系列举措体现我国维护国家安全的决心。随我国安全战略向外扩展,航母、大型运输机、预警机、先进战斗机等的海空军武器装备建设已进入快速装备通道。  我们预计,未来20年中国各类战机采购需求在约2900架,对航空发动机的市场需求折合人民币约为2800亿元,对应高温合金折合人民币约500亿元。  民用航空领域前景更加辽阔  相较于我国军用发动机跨越式发展的步伐,我国民用发动机依然是几乎空白。我国最新自主研制的ARJ-21客机使用美国GE公司的CF34-10A发动机,而C919大飞机则使用CFM国际公司研制的LEAP-X1C发动机。中航工业已于2009年出资设立中航商用航空发动机有限责任公司,作为国家大型客机发动机项目主体和总承制单位。未来随民用飞机发动机国产化,高温合金需求前景非常辽阔。  相对军机来说,民用飞机是更庞大的市场,强劲的经济和客流增长将成为亚太地区新飞机需求的主要推动因素。波音预计未来20年,美国和欧盟等已形成一定规模的航空市场增长将逐步放缓,全球主要的增长由新兴经济体引领,20年内亚太地区将超越北美成为世界最大的航空市场,复合增速5.5%。中国作为亚太地区乃至经济增长最快的经济体之一,增速达到6.5%以上。  波音公司2013年预测到2032年中国民航机队的规模将达到2012年的3倍,未来20年中国将需要5580架新飞机,总价值达7800亿美元。按历史数据看,波音的预测往往略偏保守,中航工业集团则预测到2032年年末,中国民用飞机的机队规模将达到6691架,是2012年机队规模的3.4倍。  以20年亿美元的民用飞机需求量测算,对应高温合金需求约1600亿元。此外,燃气轮机领域也有数百亿的需求空间。  钢研高纳:依托钢研总院 未来3-5年净利润增速30%-50%  钢研高纳是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一。公司具有生产国内80%以上牌号的高温合金的技术和能力。承继原钢研院高温所雄厚的技术实力,公司逐步发展形成了完整的技术产业链,在高温合金领域保持技术领先优势,占据高端产品市场。  依托发动机产业布局,公司60%以上的产品面向航空航天领域的客户。日,公司募投项目完工。未来2-3年将是募投项目产能释放的高峰期,产能瓶颈将得到大幅度突破,公司将迎来高速增长期。  我们看好公司的长期投资价值,作为我国高温合金的龙头企业,依托发动机产业的的布局,且有望受到国家政策的有力扶持,成长空间广阔。海空军装备的加速建设带来大量飞机及发动机需求,将为公司贡献大量订单。  受益于募投项目陆续投产和发动机产业的高增长,我们预计未来3-5年净利润增速30%-50%,且有望受两机专项有力扶持。混合所有制改革子公司员工持股激发活力,核电重启在即公司有望从中受益,外延式增长亦值得期待。
&现货镍受冲击 短期镍价承压向下空间不大】据贸易商透露,近期俄镍货源充足,现货市场升水大幅回落,俄镍对金川贴水大幅拉大,市场悲观情绪弥漫,下游企业以观望为主,现货市场成交寡淡,对期价构成进一步压力。短期镍价连遭重挫后下方空间不大,且考虑到国内生产成本及供应逐步收紧等因素,投资者应以短空长多策略对待。  SMM网讯:自3月底以来,国内镍价连遭重挫,资金市特征较为明显,考虑到国内生产成本及供应逐步收紧等因素,短期镍价承压向下的空间不大,投资者应以短空长多策略对待。&  全球镍产能扩张,增速显著放缓&  从全球产能来看,2015年印尼镍生铁预计新增计划产能4.32万吨,年全球镍新建项目仍处于增长期,但2015年增长量相对于2014年增幅将显著下降,从14.84万吨降至估计值5.67万吨。&  数据显示,2014年VNC、Ambatovy、Barro Alto及Koniambo等全球六大镍项目产量为154498吨,较2013年的108651吨增加45847吨。这些项目均属大型绿地项目,项目设计产能总和最高为314000吨。由于近年硫化镍矿勘探成果有限,六大项目均属于红土镍矿项目,其中VNC、Ambatovy、Ravensthorpe项目采用湿法酸浸冶炼,其余采用火法冶炼镍铁(国外高品位镍铁)。&  从生产成本来看,全球不少矿山项目的现金成本较低,矿商提高产量的动力仍比较足。但机构数据显示,中国部分含镍生铁生产成本超过14000美元/吨,且中国镍铁主产区江苏、山东和内蒙古三个地区占据全国镍铁产量占比达到2/3。从环保方面看,国内企业随时面临减产、关停风险。&  进口窗口打开,中国现货镍受冲击&  近阶段镍进口比价较好,进口镍市场非常活跃,大量俄镍涌入对国内现货市场构成冲击。据贸易商透露,近期俄镍货源充足,现货市场升水大幅回落,俄镍对金川贴水大幅拉大,市场悲观情绪弥漫,下游企业以观望为主,现货市场成交寡淡,对期价构成进一步压力。&  截至4月8日,上海电解镍CIF(提单)溢价115—145美元/吨,上海电解镍保税库(仓单)溢价120—150美元/吨;电解镍进口盈利大约2700元/吨左右,而上海现货市场镍报价在9元/吨,金川镍成交价格在96500元/吨左右,俄镍成交在95000元/吨左右。&  从库存来看,截至3月底,镍矿库存累计为1789万吨,2月底为1906万吨。其中,菲律宾镍矿为1351万吨,2月底为1397万吨;印尼镍矿为438万吨,2月底为509万吨。连云港镍矿为573万吨,天津港为350万吨,铁山港为210万吨,岚山港为160万吨。&  “厄尔尼诺”魅影下,镍价短空长多&  按照往年经验,4月开始,随着雨季逐步结束,菲律宾镍矿出货量将大量增加。至7、8月菲律宾镍矿出货量会达到高峰,预计这一时期菲律宾镍矿供应将保持在较充盈的状态。&  然而,美国国家海洋和大气管理局官网日前称,预期已久的厄尔尼诺现象将最终在2015年年中到来,而美国国家大气监测组织则早在3月就发布厄尔尼诺的警告。在厄尔尼诺发生时期,印尼、澳洲、南亚次大陆和巴西东北部均会出现干旱,而从赤道中太平洋到南美智利等国则多雨,这些地区是镍等矿产品主要产出国,在“厄尔尼诺”魅影之下,全球矿产供应变数增大。&  总之,短期镍价连遭重挫后下方空间不大,且考虑到国内生产成本及供应逐步收紧等因素,投资者应以短空长多策略对待。
最近几年来,钢铁生产领域,特别是热镀锌板生产领域发生了很大变化。世界热镀锌板市场需求不断增加,中国自2002年以来已发展成为热镀锌板的重要生产国。为满足热镀锌板市场的需求,从20世纪60年代起,世界热镀锌生产线持续增加;从20世纪90年代起,亚洲热镀锌生产线显著增加;从2003年起,中国热镀锌生产线急剧增加。&&  亚洲在发展热镀锌生产线的同时,面临着锌冶炼厂数量少、锌矿生产能力小的问题,这导致了锌供应紧张。在这种形势下,相关研究人员开始重视节锌技术和开发锌含量较低的新镀层。同时,原油价格最近5年快速上涨,加上全球气候变暖现象加剧,迫使钢铁生产者把减排二氧化碳纳入企业目标中。&&  受上述因素影响,最近几年世界相关研究人员开发了一些热镀锌新技术,涉及退火炉、锌池;气刀和冷却塔等领域。&&  热镀锌工艺新技术&&  退火炉&&  热镀锌连续退火炉的组成部分之一是加热炉段。节能和减少空气污染是钢铁厂的主要课题,大量热处理炉和加热炉要服从清洁大气和减少温室气体排放的要求,因此须对加热炉工艺进行改进,以达到节能20%-50%、减排90%的长远目标。在热镀锌领域,关于加热炉的节能和环境友好技术已经发展了很多年。&&  首先,在辐射管炉方面,对辐射管的基本要求是高热交换效率、低氮氧化物排放和均匀的温度/热流分布。为释放出更高的热量,传统辐射管采用高速燃烧技术,但导致了辐射管温度高、寿命短。&&  近年来,为提高辐射管效率,研究了多个解决方案。一是利用陶瓷管。陶瓷管工作温度高,得到的热流大,但当工艺速度变化时,易产生断带和炉辊过热的问题。海外某钢厂对一条热镀锌线原加热段8个区中的2个区进行了改造,每个区用16个陶瓷管替代了电阻。改造后该热镀锌线加热效率提高了28%,生产能力提高了20%。&&  二是为辐射管配备蓄热式烧嘴或自身预热烧嘴,这两种烧嘴助燃空气预热温度高,热效率高,可节约燃气20%-30%。该技术在德国多特蒙德(Dortmund)一座钢厂的热镀锌线上进行了应用。全炉装有189个双P型辐射管,辐射管寿命长,温度均匀性好,炉子生产能力高。该炉于2001年10月开始连续生产后,辐射管没有下沉和变形。此外还减少了氮氧化物排放,该辐射管的氮氧化物排放量仅为0.002%,较传统系统减少了90%,这在以前没有烟气处理系统时是无法做到的。&&  另一个例子是增加烧嘴数量以提高生产能力。安赛乐米塔尔在一条热镀锌线无氧化段增加了烧嘴,安装了新的自身预热烧嘴辐射管,提高产量25%。&&  其次,在直接火焰炉方面也研发了多种先进工艺。一是直接火焰冲击(DFI)工艺。该工艺原用于钢铁厂的加热炉,高速火焰喷射到被加热材料,产生高的热传递速度。结果炉墙和烟气温度降低,热效率提高,氮氧化物减少。由于烧嘴与带钢距离仅为几厘米,炉子尺寸明显减小。另外,高的热传递速度和燃烧产物的再循环有利于保持温度均匀性和减少氧化。目前该工艺已开始用于热镀锌线。蒂森克虏伯一条热镀锌线2006年初使用了DFI工艺,生产能力由82吨/小时提高到109吨/小时,减少了对清洗段的依赖。这个例子说明在降低燃料消耗的同时,DFI工艺可提高生产能力30%。&&  二是低温预热工艺。安赛乐米塔尔在一条生产新型热轧钢板的热镀锌线上采用了500℃低温预热工艺,在不改变主要工艺设备的情况下提高了生产能力。具体措施如下:改变直接火焰预热段的布置,使用新烧嘴,最后1个区设定温度最高,限制了带钢氧化。与传统工艺相比,低温预热有以下优点:投资少,可在同样炉长情况下提高产量;燃料消耗和有害物质排放明显减少;热轧产品质量保持在传统工艺水平上。安赛乐米塔尔已使用低温工艺多年,没有任何问题,提高产量5万吨/年。&&  此外,由于环保限制和高的燃料价格,无火焰燃烧今后可能被用于提高加热炉效率,减少燃料消耗,减少二氧化碳和氮氧化物排放。&&  锌锅硬件&&  21世纪初,沉没辊转动困难和锌锅硬件寿命短,尤其是沉没辊轴承成为了制约热镀锌生产线发展的瓶颈。有关人员通过实验室、工业试验和工业试用,研究了不同材料在锌池中的行为。2004年以来,深入研究了摩擦和磨损机制,通过材料试验得到了减少轴承磨损的解决方案。例如在相同条件下,钴基三元合金T-800轴承和碳化物涂层316L轴套与司太立合金(Stellite6)轴承相比,磨损较少。改进后,辊上锌渣的生长成为锌锅硬件的最主要限制因素,解决方案正在研究中。&&  气刀&&  气刀是制约热镀锌线发展的另一个瓶颈,受气流稳定性限制,当刮下的锌液滴接近于气刀时产生喷溅。这个现象已被重视,但直到现在仍没有新型气刀出现。有关气刀工艺的研究主要集中在利用在线模型控制锌层重量和控制锌层厚度均匀性,包括平均值和标准差。&&  首先,在镀层控制闭环模型方面,使用长期和短期模型可以控制镀层重量。海外某钢厂的一条热镀锌线采用自动智能统计模型多年,该模型气刀压力作为工艺参数的函数。浦项制铁使用合适的镀层重量模型,在带钢头部可以得到更低的镀层重量偏差和更均匀的镀层。当目标镀层重量变化时,镀层重量模型能精确预测气刀距离和压力设定值,在不须反馈的情况下,可将带钢头部镀层重量偏差由13%降低到7%。印度塔塔钢铁在一条热镀锌线上使用气刀模型,镀层重量预测值偏差在15%以内。&&  其次,在控制振动以减少锌层重量标准差方面,目前的镀层重量模型无法控制镀层重量的均匀性,须采用驱动器。在安赛乐米塔尔的一条镀锌线上,当带钢厚度为0.56mm-0.77mm、宽度为1250mm-1800mm时,振动峰值可达2mm-4mm。可以通过锌锅硬件和冷却设备来减少振动,也可以在气刀区采用电磁力来控制振动。安赛乐米塔尔开发了一种新型驱动器用于该条热镀锌线,带钢振动明显减少。某些供应商建议在气刀上方安装此系统,通过更好地控制镀层厚度改善产品质量,同时节约锌。&&  冷却塔&&  热镀锌线的生产能力被冷却风箱引起的振动所限制。海外某钢厂的热镀锌线在上升段采用新的冷却系统(喷射气体使用类似于喷嘴的细管),在下降段采用气/水冷却系统,生产能力从43万吨/年提高到50万吨/年。新冷却系统的优点是高效率和低振动。&&  在线测量和控制产品质量&&  自动表面质量检查系统&&  自动表面质量检查系统安装在多条热镀锌生产线上,现已成为产品全面质量评价的一部分。该系统的特点如下:使用相机实时检查产品并对缺陷进行分类,模型预测力学性能和发生缺陷的可能性,对数据进行连续处理和校验。该系统的功能包括自动测量,进行偏移的早期自动检测并改进工艺控制模型,防止产品降级或产生其他工艺问题。&&  产品表面通常采用100%光学检查方法,但定量的质量指标,如粗糙度(Ra、RPC)和力学性能(Re、Rm)的测量通常是随机和滞后的。安赛乐米塔尔在光整机上安装了闭环控制系统,使用在线粗糙度测量和在线材料测量技术。在线粗糙度测量系统与在线力学性能测量系统使光整机闭环控制成为可能。&&  将来,在线测量方法将用于支持热镀锌线生产,它可以直接反馈材料的性能,从而使企业可以更好地生产平板产品。在线粗糙度测量和力学性能测量与光整机控制相结合,仅是热镀锌线优化措施中的一个应用例子。&&  在线镀液成分分析&&  用于质量控制的方法正在开发中,特别是在线镀液成分分析技术。单元素分析的铝探头已开发并工业化。&&  相关人员在热镀锌线上进行了激光诱导衰减光谱仪(LIBS系统)的工业试验,实践证明了在线连续测定两种元素(铝、铁)的可行性,显示出测量值与预测值很好的吻合。&&  现在开发的新镀层有多种元素。安赛乐米塔尔研究中心评估了LIBS系统,结论是LIBS系统是很有前途的多成分镀液分析系统,可提供多元素镀液成分分析,如锌、铝、铁、镁、硅、锑、锡、铅等。&&  现在热镀锌线的工艺布置已比较成熟,未来的挑战是发展自动化程度更高的热镀锌线。&&  结语&&  最近几年来,受全球经济影响,钢铁生产领域,特别是热镀锌板生产领域发生了很大变化。亚洲国家热镀锌线的增加,锌价格的急剧上涨,油价升高,全球变暖,会影响未来数年,并成为热镀锌技术发展的主要动力。相关研究人员正在开发的热镀锌新技术包括:减少锌在镀层中的含量,节锌、节能并减少二氧化碳和氮氧化物排放,提高产量和产品质量。此外,还正在努力开发新钢种,如UHSS和新镀层(锌池中含镁),并对生产线进行改造,以满足市场需求并降低生产成本。资源的目标,有效推动我国钨资源的高效循环利用,支持我国两型社会建设。
&纵观当前我国硬质合金行业,每年钨精矿、APT、钨粉、硬质合金的产能分别为10万吨、18万吨、6.16万吨、3.8万吨,除此之外还包括钴、镍、钽、铌、钛的配套供应。当前,行业呈现出企业兼并联合加速,上下游企业相结合,产业集中度不断提高的整体趋势,央企整合、龙头企业、民营企业崛起,国外独资或合资企业更为行业竞争注入了新的活力,硬质合金产品结构也在不断变化。硬质合金材料及工具发展1.超细及纳米硬质合金及工具20世纪90年代以来,围绕细化晶粒以制取超细、纳米硬质合金的研究已成为世界硬质合金技术领域的一大热点。其主要应用领域包括铸铁、铸钢、有色金属等工件的精车和冷硬铸铁、硬化钢等难加工材料的铣削和拉削、制造印刷电路板钻孔用的微型钻头、点阵打印针、精密模具和取代高速钢制造整体立铣刀和各种孔加工刀具。2.粗晶及超粗晶硬质合金及工具粗晶粒硬质合金的划分按照瑞典Sandvik公司有关硬质合金的分类标准,中国在粗晶粒硬质合金的研究及应用方面取得了可喜的成绩,开发出晶粒度达到4.2微米左右的粗晶粒硬质合金系列产品,产品使用性能达到了国外同类产品的水平。业内普遍认为,超粗晶粒硬质合金代表了硬质合金的一种发展方向。3.新型结构硬质合金及工具新型结构硬质合金工具可同时提高硬质合金的耐磨性和韧性,使成分梯度变化,赋予材料不同部位以不同的性能。目前主要用于生产硬质合金凿岩球齿和可转位刀片涂层基体两种产品。硬质合金梯度球齿合金表面硬度和使用强度高于标准配比合金,大幅度提高了凿岩工具使用寿命。4.涂层硬质合金及工具硬质合金涂层技术是硬质合金切削刀具发展的一次技术革命。硬质合金刀具涂层技术较好地解决了刀具强度和韧性之间的矛盾,大大提高了刀具的耐用度和切削速度。目前中国已自主开发出柱状细晶厚膜氧化铝技术等多项高端技术,打造了自主知识产权的涂层系列产品。中国硬质合金工业发展展望未来,中国硬质合金的发展,主要有以下几方面重点工作:1.开发高附加值产品,推进结构优化通过“重点开发”高附加值产品,以技术改造为手段,全力推动我国硬质合金产品向高性能、高精度、高附加值方向发展,提升产业竞争力。加快淘汰部分落后产能,加快技改步伐,加大投入力度,促使硬质合金产品向深加方向发展,进一步优化产品结构和促进产业升级。至十二五末,预计硬质合金产量将达到30000吨,销售收入突破300亿。2.加大行业整合力度,提高行业集中度以央企为核心,以兼并重组为手段,向硬质合金上下游两端产业延伸,加大国内钨产业链整合和企业资源整合的力度。进一步优化资源配置,提高行业集中度,形成合力,打造国际上具有话语权的硬质合金强势大企业、大集团,引领行业走上健康发展之路。3.提高自主创新能力,培育核心自主知识产权以现有的硬质合金国家重点实验室和国家工程技术中心为依托,培育1-2家硬质合金国家创新型企业,使我国成为世界硬质合金研究新的中心,形成有自主知识产权的核心技术体系。通过开展关键技术攻关,加强技术集成,重点突破一批重大战略性产品和重大项目产业化,进一步提高自主创新能力,培育核心自主知识产权和企业核心竞争力。4.调整优化产业空间布局,打造特色产业基地立足我国硬质合金产业现有基础,以国家级、省级开发区和高新技术园为载体,调整优化产业空间布局,逐步形成硬质合金产业集聚区,区域特色明显,相互依托,错位发展的产业布局结构。着力打造硬质合金切削刀具、采掘工具、耐磨零件等主导产品产业基地,使其成为国内外具有显著专业特色和影响力的硬质合金产业集聚区。5.发展循环经济,建设“两型”硬质合金工业重点发展环境友好、节能、回收率高的硬质合金循环利用新技术和新工艺,重点开展无钨或少钨硬质合金替代产品,全面提高硬质产品质量,实现硬质合金产品的提质换代。通过技术攻关或引进吸收以达到硬质合金工业清洁生产、节约钨
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。基本信息中文名称高温合金外文名称High temperature alloy分类760℃、1200℃和1500℃高温材料主要应用军民用燃气涡轮发动机性质抗氧化和抗热腐蚀性能主要元素铁、镍、钴发展时间20世纪30年代后期目录1简介2发展3类别4提高强度5分类6制造工艺7发展趋势8技术开发9物质应用10铁基变形高温合金牌号11镍基变形高温合金牌号折叠&编辑本段&简介按照现有的理论,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。760℃高温材料发展过程从20世纪30年代后期起,英、德、美等国就开始研究高温合金。第二次世界大战期间,为了满足新型航空发动机的需要,高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。40年代初,英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛,形成γ'相(gamma prime)以进行强化,研制成第一种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期,美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要,开始用Vitallium钴基合金制作叶片。此外,美国还研制出Inconel镍基合金,用以制作喷气发动机的燃烧室。以后,冶金学家为进一步提高合金的高温强度,在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素,增加铝、钛含量,研制出一系列牌号的合金,如英国的&Nimonic&,美国的&Mar-M&和&IN&等;在钴基合金中,加入镍、钨等元素,发展出多种高温合金,如X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏,钴基高温合金发展受到限制。40年代,铁基高温合金也得到了发展,50年代出现A-286和Incoloy901等牌号,但因高温稳定性较差,从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产&ЭИ&牌号的镍基高温合金,后来生产&ЭП&系列变形高温合金和ЖС系列铸造高温合金。中国从1956年开始试制高温合金,逐渐形成&GH&系列的变形高温合金和&K&系列的铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡轮盘,研制出单晶叶片等高温合金部件,以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。760℃高温材料变形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。GH后第一位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金&2、时效硬化型铁基合金&3、固溶强化型镍基合金&4、钴基合金GH后,二,三,四位数字表示顺序号。1、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。2、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。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。折叠&760℃800MPa级高温材料铸造高温合金铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是:1.具有更宽的成分范围由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ'含量达60%或更高,从而在高达合金熔点85%的温度下,合金仍能保持优良性能。2.具有更广阔的应用领域由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。根据铸造合金的使用温度,可以分为以下三类:第一类:在-253~650℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能,特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金,其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。第二类:在650~950℃使用的等轴晶铸造高温合金这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金,950℃时,拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小时的持久强度极限大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。第三类:在950~1100℃使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金,1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度最高的涡轮叶片材料,适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片。随着精密铸造工艺技术的不断提高,新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高,应用范围不断提高。折叠&760℃800MPa级高温材料粉末冶金高温合金采用雾化高温合金粉末,经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺,由于粉末颗粒细小,冷却速度快,从而成分均匀,无宏观偏析,而且晶粒细小,热加工性能好,金属利用率高,成本低,尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。FGH95粉末冶金高温合金,650℃拉伸强度1500MPa;1034MPa应力下持久寿命大于50小时,是当前在650℃工作条件下强度水平最高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。MPa级高温材料氧化物弥散强化(ODS)合金是采用独特的机械合金化(MA)工艺,超细的(小于50nm)在高温下具有超稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持,具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金:MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃,居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa;1100℃,1000小时持久强度为127MPa,居高温合金之首位,可用于航空发动机叶片。折叠&金属间化合物高温材料金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来,对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点,可以使结构件减重35~50%。Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能,展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能,在中温(小于600℃)有较高强度,成本低,是一种可以部分取代不锈钢的新材料。折叠&环境高温合金在民用工业的很多领域,服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要,根据材料的使用环境,归类出系列高温合金。1、高温合金母合金系列2、抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件3、高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件4、耐玻璃腐蚀系列产品5、环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列6、特种精密铸造零件(叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头)7、玻棉生产用离心器、高温轴及辅件8、钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨9、阀门座圈10、铸造&U&形电阻带11、离心铸管系列12、纳米材料系列产品13、轻比重高温结构材料14、功能材料(膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列)15、生物医学材料系列产品16、电子工程用靶材系列产品17、动力装置喷嘴系列产品18、司太立合金耐磨片19、超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。固溶强化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。沉淀强化通过时效处理,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。折叠&晶界强化在高温下,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。折叠&氧化物弥散强化通过粉末冶金方法,在合金中加入高温下仍保持稳定的细小氧化物,呈弥散分布状态,从而获得显著的强化效应。通常加入的氧化物有ThO2和Y2O3等。这些氧化物是通过阻碍位错运动和稳定位错亚结构等因素而使合金得到强化的。超耐热合金典型组织是奥氏体基体,在基体上弥散分布这碳化物、金属间化合物等强化相。高温合金的主要元素有铬、钴、铝、钛、镍、钼、钨等。合金元素起稳定的奥氏体基体组织,形成强化相,增加合金的抗氧化和抗腐蚀能力的作用。常用的高温合金有铁基、镍基和钴基3种。铁基超耐热合金铁基高温合金是奥氏体不锈钢发展起来的,含有一定量的铬和镍等元素。它是中等温度(600~800℃)条件下使用的重要材料,具有校核的中温力学性能和良好的热加工塑性,合金成分比较简单,成本较低。主要用于制作航空发动机和工业燃气轮机上涡轮盘,也可以制作导向叶片、涡轮叶片、燃烧室,以及其他承力件、紧固件等。另一用途是制作柴油机上的废气增压涡轮。由于沉淀强化型铁基合金的组织不够稳定抗氧化性较差,高温强度不足,因而铁基合金不能在更高温度条件下应用。镍基超耐热合金以镍为基体(含量一般大于50%)、在650~1000℃范围内具有较的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,一是镍基合金中可以溶解较多的合金元素,且能保持较好的稳定性;二是可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ'-[Ni(Al,Ti)]相作为强化相,使合金的得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度&;三是很含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可以分为固溶强化合金和沉淀强化合金:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬、钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等。钴基超耐热合金钴基超耐热合金是含钴量40%~65%的奥氏体高温合金,在730~1100℃下,具有一定的高温强度、良好的抗热腐蚀和抗氧化能力。用于制作工业燃气轮机、舰船燃气轮机的导向叶片等。钴基合金的发展应考虑钴的资源情况。钴是一种重要的战略资源,世界上大多数国家缺钴,以至于钴基合金的发展受到限制。钴基合金一般含镍10%~22%,铬20%~30%以及钨、钼、钽和铌等固溶强化和碳化物形成元素,含碳量很高,是一类以碳化物为主要强化相的高温合金。钴基合金的耐热能力与固溶强化元素和碳化物形成元素含量多少有关。折叠&编辑本段&制造工艺不含或少含铝、钛的高温合金,一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气中熔炼时,元素烧损不易控制,气体和夹杂物进入较多,所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量,改善夹杂物的分布状态和铸锭的结晶组织,可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉;重熔的主要手段有真空自耗炉和电渣炉。固溶强化型合金和含铝、钛低(铝和钛的总量约小于4.5%)的合金锭可采用锻造开坯;含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯,然后热轧成材,有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。合金化程度较高、不易变形的合金,目前广泛采用精密铸造成型,例如铸造涡轮叶片和导向叶片。为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松,近年来又发展出定向结晶工艺。这种工艺是在合金凝固过程中使晶粒沿一个结晶方向生长,以得到无横向晶界的平行柱状晶。实现定向结晶的首要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外,为了消除全部晶界,还需研究单晶叶片的制造工艺。粉末冶金工艺,主要用以生产沉淀强化型和氧化物弥散强化型高温合金。这种工艺可使一般不能变形的铸造高温合金获得可塑性甚至超塑性。综合处理高温合金的性能同合金的组织有密切关系,而组织是受金属热处理控制的。高温合金一般需经过热处理。沉淀强化型合金通常经过固溶处理和时效处理。固溶强化型合金只经过固溶处理。有些合金在时效处理前还要经过一两次中间处理。固溶处理首先是为了使第二相溶入合金基体,以便在时效处理时使γ、碳化物(钴基合金)等强化相均匀析出,其次是为了获得适宜的晶粒度以保证高温蠕变和持久性能。固溶处理温度一般为℃。目前广泛应用的合金,在时效处理前多经过℃中间处理。中间处理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界状态,与此同时有的合金还析出一些颗粒较大的γ相与时效处理时析出的细小γ相形成合理搭配。时效处理的目的是使过饱和固溶体均匀析出γ相或碳化物(钴基合金)以提高高温强度,时效处理温度一般为700~1000℃。折叠&编辑本段&发展趋势高温合金发展的趋势是进一步提高合金的工作温度和改善中温或高温下承受各种载荷的能力,延长合金寿命。就涡轮叶片材料而言,单晶叶片将进入实用阶段,定向结晶叶片的综合性能将得到改进。此外,有可能采用激冷态合金粉末制造多层扩散连接的空心叶片,从而适应提高燃气温度的需要。就导向叶片和燃烧室材料而言,有可能使用氧化物弥散强化的合金,以大幅度提高使用温度。为了提高抗腐蚀和耐磨蚀性能,合金的防护涂层材料和工艺也将获得进一步发展。折叠&编辑本段&技术开发高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能K4169高温合金组织细化及性能优化研究铸造镍基高温合金中Ni_5Zr的溶解和转变定向工艺和铪含量对一种镍基高温合金的影响Mg在高温合金GH220中的作用GH2027铁基高温合金的第二相研究Ni_3Al基高温合金添加碳化物质点的探索研究MC和M_3B_2相在一种Ni-Cr-Co高温合金中的析出镍基高温合金GH4145/SQ的高温低周疲劳行为变形高温合金成型质量控制中的转换研究高梯度定向凝固共晶高温合金的组织与性能K4169高温合金组织细化及性能优化研究铸造镍基高温合金中Ni_5Zr的溶解和转变定向工艺和铪含量对一种镍基高温合金的影响Mg在高温合金GH220中的作用FGH95粉末高温合金应力时效的组织和相分析Rene′88DT粉末高温合金组织及γ′相析出动力学研究镍基粉末高温合金中夹杂物导致裂纹萌生和扩展行为的研究镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究粉末高温合金的研究与发展折叠&编辑本段&物质应用高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料;并具有较高的高温强度,良好的抗氧化和抗腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性,基于上述性能特点,且高温合金的合金化程度较高,又被称为&超合金&,是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分,高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃,对于在更高温度下使用的耐热部件,则采用镍基和难熔金属为基的合金。&镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。若以150MPA-100H持久强度为标准,而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃,而镍合金约为950℃,铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。所以人们称镍合金为发动机的心脏。目前,在先进的发动机上,镍合金已占总重量的一半,不仅涡轮叶片及燃烧室,而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。与铁合金相比,镍合金的优点是:工作温度较高,组织稳定、有害相少及抗氧化腐蚀能力大。与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合。镍合金具有上述优点与其本身的某些卓越性能有关。镍为面心立方体,组织非常稳定,从室温到高温不发生同素异型转变;这对选作基体材料十分重要。众所周知,奥氏体组织比铁素体组织具有一系列的优点。镍具有高的化学稳定性,在500度以下几乎不发生氧化,室温下也不受温气、水及某些盐类水溶液的作用。镍在硫酸及盐酸中溶解很慢,而在硝酸中溶解很快。镍具有很大的合金能力,甚至添加十余种合金元素也不出现有害相,这就为改善镍的各种性能提供潜在的可能性。纯镍的力学性能虽不强,但塑性却极好,尤其是低温下塑性变化不大。铁基变形高温合金牌号GH1015(GH15)GH1016(GH16)GH1035(GH35)GH1035A(GH35A)GH1131(GH131)GH1140(GH140)GH2036(GH36)GH2132(GH132)GH2150(GH150)GH2302(GH302)GH2696(GH696)GH761GH903GH907镍基变形高温合金牌号GH3030(GH30)GH3039(GH39)GH3044(GH44)GH3128(GH128)GH3536(GH536)GH3625(GH625)GH4033(GH33)GH4037(GH37)GH4049(GH49)GH4133(GH4133B)GH4169(GH169)GH4220(GH220)GH4698(GH698)GH80AGH90GH93GH105GH141GH145GH163GH170GH500GH600GH652GH706GH710GH738GH742GH901
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