材料是制造飞机(包括)、发动机及其附件、仪表及塌设备等所用材料的灼,通常包括金属材料(结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等)、有机高分子材料(橡胶、塑料、材料、涂料等)和复合材料。
早期的飞机结构简单,所用的材料主要是木材、布和绳索等;20世纪30年代,飞机逐渐发展成为全金属结构,动力装置则为式发动机,所用的材料也只有钢铁、铝合金和镁合金等。
由于迫切需要飞机的飞行速度,喷气式发动机应运而生。尽管喷气式发动机的原理早为人们所知,但这种发动机的制造成功,还是在耐热合金出现以后。
喷气式发动机完成了技术的一次飞跃——突破了“声障”。但随即又出现了“热障”问题。“热障”是当飞机超声速飞行时,飞机蒙皮表面附面层空气因而生成大量的热,使飞机蒙皮的温度急剧升高,当温度超过250°c时,铝合金就不能用了。这样直到20世纪40年代末,出现钛合金以后,技术才又一次出现飞跃——突破了“热障”。
在科学技术迅猛发展的,飞机正朝着速、巨型、、智能的方向发展,对材料提出了越来越高的要求;同时,材料也随着科学技术的进步而逐渐发展,新材料新工艺不断涌现,为事业的发展提供了保障。
近几十年来,新型材料及工艺发展很快,如度铝合金、钛合金、高温合金、超度钢、复合材料、材料及定向凝固叶片技术、定向共晶叶片技术、粉末高温合金属制造技术等,为、飞机的发展提供了保障。发展史证明,材料的每次重大突破,都会促进技术产生飞的发展;材料不仅是事业发展的基础,也是事业发展的技术支撑。
成分和性能
铁基高温合金中的镍是形成和奥氏体的主要元素,并在时效处理中形成ni3(ti、al)沉淀强化相。铬主要用来燃气腐蚀性。钼、钨用来强化固溶体。铝、钛、铌用于沉淀强化。碳、硼、锆等元素则用于强化晶界。铁基高温合金按制造工艺可分为变形高温合金和铸造高温合金,按强化可分为加工硬化型、固溶强化型和沉淀强化型高温合金。一些典型的铁基高温合金的成分和性能见表。组织 铁基高温合金的基体为奥氏体,主要的沉淀强化相有γni3(ti、al)和γ(ni3nb)相两类。此外,还有微量碳化物、硼化物、les(如fe2mo)相和δ相等。与镍基高温合金组织相比,铁基合金中相组织较复杂,性较差,容易析出η(如ni3ti)、σ(如fexcry)、g(如fe6ni16si7)、μ(如fe7mo6)和les等有害相。几种典型合金的组织见
(1)美国哈氏合金公司(haynes international,inc.)公司前身的haynes stellite work (哈茨钴铬钨工厂)于1921年创立于美国印地安那州 kokomo,距今已有91年历史,在九十余年经历的生产和研究中不断与发明,从而在高合金领域。haynes 公司注重产品的生产和。主要从事高的耐腐蚀和耐高温镍-钴合金的和生产。同时,公司的在全球范围内提供进一步的和技术支持。haynes公司的服务中心及分支机构能为客户及时提供板材、棒材、管材、管材、锻件、法兰和连接件等。
(2)哈氏合金 (hastelloy alloy)
哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为b、c、g三个系列,它主要用于铁基cr-ni或cr-ni-mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质,在国外已广泛应用于石油、化工、等诸多领域。
一.目前主要分为b、c、g三个系列,它主要用于铁基cr-ni或cr-ni-mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质。
二.哈氏合号
为哈氏合金的耐蚀性能和冷、热加工性能,哈氏合金先后进行了三次重大改进,其发展如下:
b系列 :b *** b-2(00ni70mo28) *** b-3
c系列 :c *** c-276(00cr16mo16w4) *** c-4(00cr16mo16) *** c-22 (00cr22mo13w3) *** c-2000(00cr20mo16)
g系列 :g *** g-3(00cr22ni48mo7cu) *** g-30(00cr30ni48mo7cu)
目前使用广泛的是第二代材料n10665(b-2)、n10276(c-276)、n06022(c-22)、n06455(c-4)和n06985(g-3)
三、力学性能
四、 哈氏合金的力学性能非常,它具有度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的而增大。当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。
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关键词: 不锈钢 - 镍基合金 - 铜合金 - 石墨 - 结构钢