上海雄鋼特種合金有限公司

Nimonic75
英國牌號：Nimonic75鎳基高溫合金
美國牌號：UNS N06075
德國牌號：2.4951

Nimonic75(N06075)概述:

Nimonic 75(N06075)鎳基合金是一種鎳鉻合金，鈦和鐵含量極低，具有優(yōu)異的高溫性能。元素(如鉻、鎢、鉬等。)添加到合金中，這導(dǎo)致基質(zhì)金屬的晶格畸變。能降低合金基體層錯能的元素(如鈷)和元素(如鎢、鉬等。)可以減緩基體元素的擴(kuò)散速率，以增強(qiáng)基體。

1.沉淀強(qiáng)化:Nimonic 75析出第二相(γ′、γ″、碳化物等。)通過時效處理從過飽和固溶體中析出，從而強(qiáng)化與基體相同，具有面心立方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)與基體接近，與晶體共格的合金γ′。因此，γ相可以以細(xì)小顆粒的形式均勻地析出在基體中，阻礙位錯運(yùn)動，具有顯著的強(qiáng)化作用。γ’相為A3B金屬間化合物，其中A代表鎳和鈷，B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩和鎢，而鉻、鉬和鐵可以同時為A和B..鎳基合金中典型的γ′相是Ni3(Al，Ti)。γ′相的強(qiáng)化效果可以通過以下途徑來增強(qiáng):

(1)增加γ′相的數(shù)量；

(2)使γ′相與基體有適當(dāng)?shù)氖洌垣@得相干畸變的增強(qiáng)效果；

(3)添加鈮、鉭等元素，增加γ’相的反相疇界能，從而提高其抗位錯切割能力；

(4)添加鈷、鎢、鉬等元素以提高γ′相的強(qiáng)度。γ”相是體心立方結(jié)構(gòu)，其成分為Ni3Nb。由于γ”相與基體的失配度較大，可以引起較大程度的共格畸變，使合金獲得較高的屈服強(qiáng)度。但在700℃以上，強(qiáng)化效果明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相，而是用碳化物強(qiáng)化。

2.晶界強(qiáng)化:在高溫下，Nimonic 75合金的晶界是薄弱環(huán)節(jié)，添加微量的硼、鋯和稀土元素可以提高晶界強(qiáng)度。這是因?yàn)橄⊥猎乜梢詢艋Ы纾鸷弯喸涌梢蕴畛渚Ы缈瘴?，降低蠕變過程中晶界擴(kuò)散速率，抑制晶界碳化物聚集，促進(jìn)晶界第二相球化。此外，在鑄造合金中加入適量的鉿也可以提高晶界的強(qiáng)度和塑性。也可以通過熱處理形成鏈狀碳化物或彎曲晶界來提高塑性和強(qiáng)度。

Nimonic?75(N06075)鎳基合金化學(xué)成分：

Nimonic?75(N06075)鎳基合金制造工藝及特性：

1.Nimonic 75(N06075)鎳基合金不含含鋁或鈦的高溫合金，一般采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐熔煉。含鋁、鈦的高溫合金在大氣中熔煉時，元素的燒損難以控制，氣體和夾雜物進(jìn)入較多，應(yīng)采用真空熔煉。為了進(jìn)一步降低夾雜物的含量，改善夾雜物的分布和鑄錠的晶體結(jié)構(gòu)，可以采用熔煉和二次重熔相結(jié)合的雙聯(lián)工藝。冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應(yīng)爐和非真空感應(yīng)爐；重熔的主要手段是真空自耗爐和電渣爐。

2.鍛造開坯可用于固溶強(qiáng)化合金和鋁鈦含量低(鋁鈦總量小于4.5%)的合金錠；鋁、鈦含量高的合金一般是擠壓或軋制成坯料，然后熱軋成產(chǎn)品，有些產(chǎn)品還需要進(jìn)一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅需要用水壓機(jī)或快鍛水壓機(jī)鍛造。

3.目前，精密鑄造廣泛應(yīng)用于合金化程度高、不易變形的合金，如鑄造渦輪葉片、導(dǎo)向葉片等。為了減少或消除鑄造合金中垂直于應(yīng)力軸的晶界和氣孔，近年來發(fā)展了定向結(jié)晶技術(shù)。在該過程中，晶粒在合金凝固期間沿著一個結(jié)晶方向生長，以獲得沒有橫向晶界的平行柱狀晶體。實(shí)現(xiàn)定向結(jié)晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。另外，為了消除所有的晶界，需要研究單晶葉片的制造工藝。

4.粉末冶金工藝主要用于生產(chǎn)沉淀強(qiáng)化和氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金。該工藝可使不能變形的鑄造高溫合金普遍獲得塑性甚至超塑性。

5.綜合處理后高溫合金的性能與合金的顯微組織密切相關(guān)，而顯微組織受金屬熱處理的控制。高溫合金通常需要熱處理。沉淀強(qiáng)化合金通常通過固溶處理和時效處理進(jìn)行處理。固溶強(qiáng)化合金僅通過固溶處理進(jìn)行處理。一些合金在時效處理前必須經(jīng)過一次或兩次中間處理。固溶處理的目的首先是使第二相溶入合金基體，使時效處理時γ、碳化物(鈷基合金)等強(qiáng)化相均勻析出，其次是獲得合適的晶粒尺寸，以保證高溫蠕變和持久性能。

6.固溶處理溫度一般為1040 ~ 1220℃。目前廣泛使用的合金大多在時效處理前進(jìn)行1050 ~ 1100℃的熱處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜，改善晶界狀態(tài)。同時，有些合金還析出一些大的γ相，與時效處理時析出的細(xì)小γ相形成合理的結(jié)合。時效處理的目的是從過飽和固溶體中均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)，以提高高溫強(qiáng)度。時效處理溫度一般為700 ~ 1000℃。