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(荆州) 【金属材料】双相钢专心专注专业

     发布人:[荆州]秉争实业有限公司
  • 更新时间: 2025-03-21 08:41:33
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    2、国内发展
    自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功,迄今为止,我国高温合金的研究、生产和应用已历经60年的发展历程。60年的高温合金发展可以分为三个阶段。
    第一个阶段:从1956年至20世纪70年代初是我国高温合金的创业和起始阶段。本阶段主要是仿制前苏联高温合金为主体的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
    第二个阶段:从20世纪70年代中至90年代中期,是我国高温合金的提高阶段。主阶段主要试制欧美型号的发动机,提高高温合金生产工艺技术和产品质量控制。
    第三阶段:从20世纪90年代中至今,是我国高温合金的全新发展阶段。本阶段主要是应用和开发了一批新工艺,研制和生产了一系列高性能、高档次的新合金。
    目前,我国的高温合金研究主要研究单位是钢铁研究总院、北京航空材料研究院、中国科学院金属研究所、北京科技大学、东北大学、西北工业大学等,主要生产企业有:中航工业、钢研高纳、炼石有色、抚顺特钢、高钢特钢和第二重型机械集团万航模锻厂(二重)等。在此基础上,我国已具备了高温合金新材料、新工艺自主研发和研究的能力。
    虽然高温金属合金材料在我国已发展近60年,但行业发展仍处于成长期。由于高温金属合金材料领域具有较高技术含量,该行业企业拥有较深护城河。我国高温金属合金每年需求量在2万吨以上,国内年生产量在1万吨左右,市场容量超过80亿元,其中进口占比较大。未来20年我国各类军机采购需求在2800架左右,民用飞机采购数量在5400架左右,对应的高温合金需求在1500亿以上,再加上500亿的燃气轮机需求,仅高温合金空间一项就有2000亿的市场空间即将打开。
    我国目前的生产能力与需求相比存在两个缺口:(1)生产能力不足。目前我国高温合金生产企业数量有限,生产能力与需求之间存在较大缺口,在燃气轮机、核电等领域的高温合金主要还依赖进口。(2)高端产品难以满足应用需求。我国的高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着较大差距,随着我国研制更高性能的航空航天发动机,高温合金材料在供应上存在无法满足应用需求的现象 [1]  。


     



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    GH230  固溶强化的抗氧化合金,在1200℃以下具有高的热强性,具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能,长期使用组织性能。是我国使用温度的合金之一。
    GH500 Udimet500 合金采用高Al高Ti沉淀强化的时效合金,具有高的屈服强度和断裂强度,应用于直升机的发动机涡部分。
    GH520 Udimet520 该合金是一种合金化程度较高的沉淀强化镍基合金,可在980℃以下长期使用,在高温下具有良好的抗拉强度、较高的高温硬度和好的抗氧化性能。
    GH536 HastelloyX 合金性能水平与GH3044合金相当,适用于制作在900℃以下长期使用的发动机室及其它高温部件。
    GH586  为我国自行研制的难变形镍基高温合金,合金在-196℃~800℃范围内,具有高的屈服强度和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能,现阶段国内综合性能的涡材料。在1050℃以上对钠盐的耐蚀能力稍差。
    GH600 Inconel600 固溶强化的耐热耐蚀合金,具有良好的抗高温腐蚀性能、抗氧化性能、冷热加工性能、低温机械性能、冷热疲劳性能。650℃下具有较高的强度,成型性好,易于焊接。
    GH625 Inconel625 合金具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能,从低温到980℃具有良好的拉伸性能和疲劳性能,以及耐盐雾下的应力腐蚀。
    GH648 эп648 高铬合金,在高温条件下具有良好的耐蚀性能和综合力学性能。
    GH698 эи698 >在550~800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能,与Waspaloy合金性能水平相当。
    GH708 эп708 新型镍基时效合金,该合金具有较高的高温强度,优良的抗氧化性能和一定的可焊性能,可在900℃下长期使用。
    GH864 Waspalloy 合金在540~815℃温度范围内具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能,工艺塑性良好,组织。
    GH742 эп742ид rowspan="2"      合金在750~950℃具有良好的高温性能,是目前变形高温合金中合金化程度的涡材料,在大推力发动机上广泛应用。



    所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,一般最少相的含量也需要达到30%。

    由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使DSS(Duplex Stainless Steel,简称DSS),兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。

    与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:

    ⑴屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%,有利于降低成本。

    ⑵具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,即使是含合金量 的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。

    ⑶在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,在一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。

    ⑷具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比,它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。

    ⑸比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。

    ⑹不论在动载或静载条件下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。

    与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下:

    ⑴应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。

    ⑵其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。

    ⑶存在中温脆性区,需要严格控制热处理和焊接的工艺制度,以避免有害相的出现,损害性能。

    与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:

    ⑴综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。

    ⑵除耐应力腐蚀性能外,其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。

    ⑶冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。

    ⑷焊接性能也远优于铁素体不锈钢,一般焊前不需预热,焊后不需热处理。

    ⑸应用范围较铁素体不锈钢宽。与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下:合金元素含量高,价格相对高,一般铁素体不含镍。

    综上所述,可以概括地看出DSS的使用性能和工艺性能的样貌,它以其优越的力学与耐腐蚀综合性能赢得了使用者的青睐,已成为既节省重量又节省投资的优良的耐蚀工程材料。




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