高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600°C以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強(qiáng)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(diǎn)，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金"，是廣泛應(yīng)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(dá)到750~780°C，對(duì)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(gè)高溫合金領(lǐng)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(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)最熱端部件。

高溫合金的生產(chǎn)工藝因產(chǎn)品種類繁多而各不相同，但總體來看，其主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)為熔煉、鑄錠、熱加工。生產(chǎn)工藝對(duì)高溫合金材料力學(xué)性能影響重大，一項(xiàng)新工藝的引入，往往使高溫合金的性能獲得一個(gè)飛躍。一批新型高溫合金的發(fā)展，往往推動(dòng)一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)和航空飛機(jī)的發(fā)展，此外老型號(hào)的合金也可以通過改善工藝達(dá)到材料性能的提高。

高溫合金生產(chǎn)的技術(shù)壁壘主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，成分、設(shè)備與工藝。首先，成分直接決定熔煉結(jié)果及后續(xù)工序，這也是開發(fā)新產(chǎn)品的重要性所在。高溫合金一般會(huì)含有多種稀有金屬，這對(duì)后續(xù)產(chǎn)品加工的方法工藝提出了不同要求。可通過定向凝固柱晶合金和單晶合金工藝技術(shù)提高材料的高溫強(qiáng)度，可采用粉末冶金方法減少合金元素的偏析和提高材料強(qiáng)度。總的來說，高溫合金的成分要求主要有三點(diǎn)：材料純凈度、晶粒細(xì)化和均勻化、防止宏觀偏析。

第二，生產(chǎn)設(shè)備在高溫合金的生產(chǎn)工藝中也十分重要，設(shè)備對(duì)應(yīng)的加工條件影響最終材料的微觀結(jié)構(gòu)，越是、先進(jìn)材料越是如此，對(duì)設(shè)備的操作熟練度也十分關(guān)鍵；高溫合金的生產(chǎn)設(shè)備眾多，如真空感應(yīng)爐、真空電弧爐、真空自耗爐、電渣爐、水壓機(jī)、精鍛機(jī)等，國內(nèi)外設(shè)備先進(jìn)程度存在不小差距。

行行查數(shù)據(jù)庫

最后，工藝對(duì)高溫合金的性能影響逐漸加大。特別是在新興工藝方面，定向凝固、單晶合金、粉末冶金、機(jī)械合金化、陶瓷過濾、等溫鍛造等新興工藝的研發(fā)對(duì)高溫合金性能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

變形高溫合金主要通過真空冶煉、均勻化處理等工序制成渦輪盤和葉片毛坯。該種高溫合金生產(chǎn)工藝的核心在于以下兩點(diǎn)，第一，提高純凈度，降低高溫合金中氣體、陶瓷夾雜物及有害元素的含量；第二，獲得均勻致密的內(nèi)部組織，消除或降低合金凝固時(shí)產(chǎn)生的疏松、孔洞、成分偏析等。能否達(dá)到上述兩點(diǎn)要求將成為變形高溫合金產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵。

高溫合金可以按基體組織材料劃分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。研發(fā)應(yīng)用中，現(xiàn)在一般按制備工藝劃分成鑄造高溫合金、變形高溫合金和其他幾類新型高溫合金，例如，粉末冶金高溫合金、彌散強(qiáng)化高溫合金ODS等。