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    Nimonic75鎳基高溫合金

    美國牌號:UNS N06075
    德國牌號:2.4951
    一、Nimonic75(N06075)概述:
    Nimonic 75(N06075)鎳基合金是一種鎳-鉻合金,其鈦、鐵的含量極低,具有優秀的高溫性能。該合金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。
    1、沉淀強化:Nimonic 75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。γ’相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ‘相為Ni3(Al,Ti)。γ’相的強化效應可通過以下途徑得到加強:
    (1)、增加γ‘相的數量;
    (2)、使γ’相與基體有適宜的錯配度,以獲得共格畸變的強化效應;
    (3)、加入鈮、鉭等元素增大γ’相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯切割的能力;
    (4)、加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ‘相的強度。γ"相為體心四方結構,其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃,強化效應便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強化。
    2、晶界強化:Nimonic 75在高溫下,合金的晶界是薄弱環節,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。


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