MP35N鈷基高溫合金材質(zhì)及其耐腐蝕性能介紹
MP35N的概述:
高溫合金是指在 600~1200oC 高溫下能夠具有抗氧化或耐腐蝕性能,且能承受一定應(yīng)力作用的金屬材料。按照基體的不同分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金三類。高溫合金具有良好的抗氧化性、較大的強(qiáng)度等綜合性能,因此,廣泛應(yīng)用在石油化工、航天航空、機(jī)械零部件等領(lǐng)域。
鈷基高溫合金通常是以?shī)W氏體為基體,是指含有 40%~70%的 Co,10%~20%Ni 和 20%~30%Cr,其中Ni 與 Co 無(wú)限固溶,這樣可以使合金在室溫到熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)的組織穩(wěn)定。鈷基高溫合金由于抗熱腐蝕性能較強(qiáng),抗熱疲勞性良好等優(yōu)點(diǎn),可用于燃?xì)鉁u輪機(jī)、轉(zhuǎn)換器等高溫部件中,但是鈷基合金抗氧化性能較差,一般通過(guò)加入與氧親和力較大的 Al、Si、Mo 等合金元素,在氧化過(guò)程中這些元素優(yōu)先氧化,形成與基體結(jié)合較好的氧化膜,以達(dá)到抗高溫氧化目的。大量研究表明,合金添加少量活性元素如 Y、Nb、Hf,Zr、Ti 等對(duì)其氧化行為產(chǎn)生重要影響;其中一些表明,活性元素能夠顯著提高 Al2O3 和 Cr2O3 氧化膜的粘附性。Stringer研究表明,氧化溫度高于 900oC 時(shí),活性元素能明顯減緩 Cr2O3 膜厚度的增加,反之,則無(wú)影響。
MP35N(Co-35Ni-20Cr-10Mo)是一種無(wú)磁性的鈷鎳合金,延展性好、韌度好、耐腐蝕性能優(yōu)異,屬于 MP(Multiphase Alloys)系列合金之一,被廣泛應(yīng)用于一些條件苛刻的工作場(chǎng)合如航空緊固件、深水鉆探設(shè)備、巡航導(dǎo)彈發(fā)射裝置、石油工業(yè)和造船業(yè)等。在實(shí)際應(yīng)用中,工作溫度變得越來(lái)越高,工作場(chǎng)合更加苛刻,一些機(jī)械零部件需要較強(qiáng)的高溫抗腐蝕性能,故鈷基高溫合金的抗高溫氧化性能正日益受到重視。
MP35N的化學(xué)成分:
MP35N的棒料的物理性能:
MP35N 冷軋鋼絲的密度比棒料的密度稍大,其他物理性能都差不多。
MP35N的彈性模量比一常用彈材料要高,MP35N的高彈性模量值對(duì)于彈簧設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是有利的。
MP35N 是無(wú)磁的,即使經(jīng)過(guò)冷軋和冷軋后的時(shí)效處理也是無(wú)磁的,對(duì)于特殊用途的彈簧,這種性能也是很重要的。
MP35N耐腐蝕性能:
只要含有 MP35N 合金元素的四分之一含量就能顯示這種合金材料的優(yōu)良耐腐蝕性能。幾乎所有不銹鋼、鎳基和鈷基合金材料中,這四種元素都能耐腐蝕,是幾種合金的化學(xué)成份。
MP35N合金的含碳量和其他余量元素很低的,真空冶煉時(shí)氮、氧含量很少,能得到一種純凈的,不含我們所不希望的第二相物質(zhì),這種物質(zhì)能促使晶界接觸,起到促進(jìn)腐蝕的壞作用。加入20%的鉻能很好地抵抗高溫氧化,硫化以及其他鹽類的化學(xué)作用。MP35N 合金中提高鉆鎳含量之比和提高含量可增加合金抵抗海水等的腐蝕作用能力。
MP35N很象鈦,是一種很貴的合金,當(dāng)MP35N與碳鋼、不銹鋼或蒙奈爾合金等連結(jié)在一起時(shí),將會(huì)產(chǎn)生電腐蝕。
MP35N良好的抗腐蝕性能與它的顯微組織,抗拉強(qiáng)度無(wú)關(guān)。因此它是少有的幾種合金之一,它們?cè)趯?duì)于一般合金來(lái)說(shuō)是強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)中仍然具有很高的強(qiáng)度值。