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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(huán)境的場合

發(fā)布時(shí)間: 2024-10-24  點(diǎn)擊次數(shù): 216次

HAYNES242合金是一種由美國哈氏合金公司生產(chǎn)的高溫合金,主要由鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉻(Cr)等合金元素組成,表現(xiàn)出的高溫強(qiáng)塑性和高溫抗氧化性能。HAYNES242合金適用于多種高溫、腐蝕性環(huán)境下的工業(yè)應(yīng)用,如彈簧、緊固件、含氟聚合物和其他化學(xué)生產(chǎn)及加工設(shè)備,以及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。在熱加工過程中,需要仔細(xì)控制溫度、時(shí)間、冷卻速率等關(guān)鍵參數(shù),以獲得所需形狀,避免可鍛性差、裂紋等問題。


高溫環(huán)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(chǎn)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(shí)效過程中形成納米級Ni2(Mo,Cr)相,表現(xiàn)出的高溫強(qiáng)塑性和高溫抗氧化性能。然而,由于合金元素含量高達(dá)41%(包括Mo、Ti、Cr、W、Nb、Co等),在熱加工中出現(xiàn)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(yè)中的應(yīng)用。

以下是HAYNES 242合金的一些關(guān)鍵特性和技術(shù)參數(shù):

化學(xué)成分:

Co≤2.5,F(xiàn)e≤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(tài)交付。

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

較厚截面的產(chǎn)品需要在相同溫度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)時(shí)間的固溶處理。

推薦熱處理制度是在1950~2050°F(1065~1120℃)進(jìn)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(jìn)行至少24小時(shí)的最終時(shí)效處理。

力學(xué)性能:

室溫屈服強(qiáng)度為135 ksi,1300°F(705℃)時(shí)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(shí)應(yīng)力斷裂強(qiáng)度約為36 ksi。

特性:

耐蝕性能優(yōu)異,能夠抵御氫氟酸和含氟化物的環(huán)境侵蝕。

在高溫約1300°F(705℃)時(shí)保持良好的強(qiáng)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(xué)生產(chǎn)及加工設(shè)備,以及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域:

廣泛應(yīng)用于低膨脹密封環(huán)件制造,是國際上常用的材料之一。

通過鍛造、軋制和機(jī)加工獲得密封環(huán)的所需形狀。

總體而言,HAYNES 242合金具有高溫強(qiáng)度、耐蝕性和低熱膨脹性能,適用于多種高溫、腐蝕性環(huán)境下的工業(yè)應(yīng)用。

當(dāng)涉及HAYNES 242合金的熱加工時(shí),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(guān)于HAYNES 242熱加工的一些關(guān)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(xì)控制,以確保在保持其的高溫性能的同時(shí),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(guān)鍵步驟。

固溶退火:

HAYNES 242通常以固溶退火態(tài)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(xù)的時(shí)效處理創(chuàng)造條件。

溫度范圍通常在1950~2050°F(1065~1120℃)。

連續(xù)光亮退火:

對于薄板和帶材產(chǎn)品,連續(xù)光亮退火處理是必需的,以提高材料的塑性和減少殘余應(yīng)力。

退火溫度需在1950~2050°F(1065~1120℃)范圍內(nèi)。

固溶處理:

對于較厚截面的產(chǎn)品,需要在相同溫度范圍內(nèi)進(jìn)行響應(yīng)時(shí)間的固溶處理。這有助于調(diào)整合金的晶體結(jié)構(gòu),提高其高溫強(qiáng)度。

固溶處理后需要進(jìn)行快速冷卻,以保留所得到的結(jié)構(gòu)。

最終時(shí)效處理:

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

最終時(shí)效處理有助于形成長程有序結(jié)構(gòu),提高合金的強(qiáng)度。

冷卻控制:

在熱處理過程中,對冷卻速率的控制至關(guān)重要。過快或過慢的冷卻都可能導(dǎo)致不良的微觀結(jié)構(gòu)和性能。

熱加工設(shè)備:

使用高質(zhì)量的熱加工設(shè)備,確保溫度均勻性和工藝參數(shù)的準(zhǔn)確控制。

質(zhì)量控制:

在整個(gè)熱加工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制,包括對溫度、時(shí)間、冷卻速率等關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測和記錄。




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