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强度和温度对金属材料性能有哪些影响

镍基高温合金是当前高温合金重要组成部分,而且强度和温度对大多数镍基高温合金材料的强度随着温度的升高而降低,这仅仅是因为热激活的帮助使位错更容易克服障碍。然而,镍基高温合金主要含有一种基于Ni3(Al,Ti)公式的金属间化合物,特别耐高温。正是两相的存在导致了镍基高温合金的强度对温度相对不敏感。

电热合金

当镍基高温合金在较低的温度下需要更大的强度时(例如涡轮盘),合金可以使用另一种相来加强。这种相出现在添加了大量铌或钒的高温镍合金中;这个相的组成是Ni3Nb或Ni3V。它的粒子和其他相是圆盘状的,晶体结构是基于一个由镍和铌原子有序排列的以身体为中心的正方晶格。因此,强化是通过共进硬化和顺序硬化机制发生的。

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商用高温合金不仅含有镍、铝和钛。铬和铝是必不可少的抗氧化能力,少量的钇有助于氧化物鳞片粘在基板上。多晶高温合金中含有硼、锆等晶界强化元素,这些元素在晶界中析出。当破坏机制涉及到晶粒消谐时,晶界能的降低与较好的蠕变强度和延性有关。还有硬质合金(C、Cr、Mo、W、C、Nb、Ta、Ti、Hf)。碳化物倾向于在晶界处析出,从而降低晶界滑动的趋势。


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