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haynes 242高溫合金特別是在需要耐氫氟酸和耐氟化物熔鹽環境的場合

時間:2024/10/24閱讀:412
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HAYNES242合金是一種由美國哈氏合金公司生產的高溫合金,主要由鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉻(Cr)等合金元素組成,表現出的高溫強塑性和高溫抗氧化性能。HAYNES242合金適用于多種高溫、腐蝕性環境下的工業應用,如彈簧、緊固件、含氟聚合物和其他化學生產及加工設備,以及燃氣渦輪發動機部件等領域。在熱加工過程中,需要仔細控制溫度、時間、冷卻速率等關鍵參數,以獲得所需形狀,避免可鍛性差、裂紋等問題。


高溫環境下的黃金選擇:HAYNES 242合金

HAYNES 242合金是一種由美國哈氏合金公司生產的高溫合金,主要由鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉻(Cr)等合金元素組成。該合金在固溶時效過程中形成納米級Ni2(Mo,Cr)相,表現出的高溫強塑性和高溫抗氧化性能。然而,由于合金元素含量高達41%(包括Mo、Ti、Cr、W、Nb、Co等),在熱加工中出現了可鍛性差、開坯率低、軋制易開裂等問題,限制了其在中國航空航天及特殊裝備制造業中的應用。

以下是HAYNES 242合金的一些關鍵特性和技術參數:

化學成分:

Co≤2.5,Fe≤2,Mn≤0.8,Si≤0.8,Al≤0.5,C≤0.03,B≤0.06,Cu≤0.5,Cr 8.0,Mo 25.0,Ni(余量)65。

熱處理:

通常以固溶退火態交付。

薄板和帶材產品需在1950~2050°F(1065~1120℃)下進行連續光亮退火處理。

較厚截面的產品需要在相同溫度范圍內進行響應時間的固溶處理。

推薦熱處理制度是在1950~2050°F(1065~1120℃)進行與截面厚度相稱的固溶處理,然后快速冷卻,并在1200°F(650℃)進行至少24小時的最終時效處理。

力學性能:

室溫屈服強度為135 ksi,1300°F(705℃)時稍微超過90 ksi。

薄板和帶材在室溫和1300°F(705℃)下的塑性分別約為32%和15.5%。

在1300°F(705℃)下,1000小時應力斷裂強度約為36 ksi。

特性:

耐蝕性能優異,能夠抵御氫氟酸和含氟化物的環境侵蝕。

在高溫約1300°F(705℃)時保持良好的強度。

適用于熱成型和冷成型,易于焊接。

可用于制造彈簧、緊固件、含氟聚合物和其他化學生產及加工設備,以及燃氣渦輪發動機部件等領域。

應用領域:

廣泛應用于低膨脹密封環件制造,是國際上常用的材料之一。

通過鍛造、軋制和機加工獲得密封環的所需形狀。

總體而言,HAYNES 242合金具有高溫強度、耐蝕性和低熱膨脹性能,適用于多種高溫、腐蝕性環境下的工業應用。

當涉及HAYNES 242合金的熱加工時,需要考慮合金的高合金化程度和其在熱處理過程中的特性。以下是關于HAYNES 242熱加工的一些關鍵方面:

熱加工工藝:

由于HAYNES 242合金的高合金含量,熱加工過程需要仔細控制,以確保在保持其的高溫性能的同時,避免可鍛性差、裂紋等問題。

鍛造、軋制和其他熱加工工藝是獲得所需形狀的關鍵步驟。

固溶退火:

HAYNES 242通常以固溶退火態交付。在固溶處理中,合金中的合金元素溶解在固溶體中,為后續的時效處理創造條件。

溫度范圍通常在1950~2050°F(1065~1120℃)。

連續光亮退火:

對于薄板和帶材產品,連續光亮退火處理是必需的,以提高材料的塑性和減少殘余應力。

退火溫度需在1950~2050°F(1065~1120℃)范圍內。

固溶處理:

對于較厚截面的產品,需要在相同溫度范圍內進行響應時間的固溶處理。這有助于調整合金的晶體結構,提高其高溫強度。

固溶處理后需要進行快速冷卻,以保留所得到的結構。

最終時效處理:

完成固溶處理后,進行至少24小時的最終時效處理,溫度通常在1200°F(650℃)。

最終時效處理有助于形成長程有序結構,提高合金的強度。

冷卻控制:

在熱處理過程中,對冷卻速率的控制至關重要。過快或過慢的冷卻都可能導致不良的微觀結構和性能。

熱加工設備:

使用高質量的熱加工設備,確保溫度均勻性和工藝參數的準確控制。

質量控制:

在整個熱加工過程中進行質量控制,包括對溫度、時間、冷卻速率等關鍵參數的監測和記錄。




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