镍基高温合金发展过程

发布网友发布时间：2024-09-28 06:15

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热心网友时间：2024-09-29 12:55

镍基高温合金的发展历程可以追溯到30年代后期。1941年，英国率先生产出镍基合金Nimonic 75（Ni-20Cr-0.4Ti），随后为增强蠕变强度，他们研发出了Nimonic 80（Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al）。美国在40年代中期，苏联在稍后的40年代后期，中国则在50年代中期也开始研制镍基合金。

镍基合金的发展分为两个关键阶段：合金成分的优化和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的进步为生产含高铝和钛的合金提供了可能。起初，镍基合金多为通过变形工艺制成。然而，随着50年代后期涡轮叶片工作温度的提升，对合金高温强度的需求增加，这导致了铸造合金的兴起，如采用熔模精密铸造技术，以获得具有高高温强度的合金。60年代中期，定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金的出现，进一步提高了性能。

为了适应舰船和工业燃气轮机对耐热腐蚀和组织稳定的高要求，从60年代开始，一批高铬镍基合金应运而生。这一阶段的发展，使得镍基合金的工作温度显著提升，从1940年代初的700℃增长到1970年代末的1100℃，平均每年提升约10℃。镍基高温合金的未来发展趋势，见图1所示。