Logo

新闻中心

媒体资讯

媒体资讯

DZ468合金成分、抗拉、屈服、密度、硬度参数

发布:sonhooalloy 浏览:9587214次

 DZ468高温合金全面解析

DZ468合金是一种镍基沉淀硬化型定向凝固柱晶高温合金,由我国科研机构(如中国科学院金属研究所)研制-9。它专为极端高温与复杂应力环境设计,集高强度、抗热腐蚀性及优异的高温稳定性于一身-10,主要应用于航空发动机涡轮叶片、舰船燃气轮机叶片等关键热端部件-5-10。

 化学成分

DZ468合金的化学成分经过精密设计,以平衡其高温强度、组织稳定性和耐环境性能。以下为其主要化学成分范围-5-8:

  • 镍 (Ni):作为基体元素,余量,提供稳定的面心立方奥氏体结构-10。

  • 铬 (Cr):11.50%-12.50%,主要提供抗氧化和抗热腐蚀能力,能在表面形成致密的Cr₂O₃保护膜-1-10。

  • 钴 (Co):8.00%-9.00%,固溶于基体,提高固溶强化效果并延缓γ'相在高温下的粗化-1-4。

  • 钨 (W):4.80%-5.20% 和 钼 (Mo):0.80%-1.20%,作为重要的固溶强化元素,显著提升基体的高温强度和抗蠕变能力-1-4。

  • 铝 (Al):5.00%-5.50% 和 钛 (Ti):0.30%-0.70%,与镍共同形成主要的强化相γ'相(Ni₃(Al,Ti)),提供显著的沉淀强化效果-1-4。

  • 铼 (Re):1.80%-2.20%,一种关键元素,能抑制晶界扩散,有效提升合金的抗蠕变性能和高温组织稳定性-5-10。

  • 钽 (Ta):4.80%-5.40%,通常也进入γ'相,能改善其高温稳定性和抗腐蚀性能-3-8。

  • 碳 (C):0.05%-0.10%,与活性元素形成碳化物,有助于强化晶界-1-5。

  • 硼 (B):0.005%-0.015%,用于微合金化,改善晶界性能和塑性-1-5。

  • 杂质元素:如硫(S)、磷(P)、铅(Pb)等被严格控制在极低水平,以确保合金的纯净度和服役可靠性-5-8。

 核心力学性能

DZ468合金在高温环境下表现出优异的力学性能。

  • 高温强度与塑性:该合金设计用于1000℃以下的环境-5。其在高温下具备良好的强度与塑性配合,例如,其抗拉强度 (Rm) ≥ 630 MPa屈服强度 (Rp0.2) ≥ 345 MPa,同时断后伸长率 (A) ≥ 18%断面收缩率 (Z) ≥ 26%-8。

  • 抗蠕变性能:得益于定向凝固的柱状晶结构和稳定的γ'强化相,DZ468合金在高温下具有出色的抗蠕变能力。例如,在980℃/250MPa条件下,其稳态蠕变速率可低至1.5×10⁻⁸ s⁻¹,持久寿命持久寿命在1000℃/150MPa条件下可突破500小时-4。

  • 疲劳性能:定向凝固柱状晶结构使DZ468合金在承受高温循环载荷时,具有优越的抗疲劳性能。在900℃下,其高周疲劳强度可达520 MPa(应力比R=0.1,10⁷周次)-4。另有研究数据表明,其在900℃760℃条件下的疲劳强度分别达到290 MPa300 MPa-3。

 基本物理特性

了解DZ468合金的物理性能有助于其在设计中的应用:

  • 密度:约为 8.455 g/cm³-5-8。这个密度值在高温合金中具有一定的代表性。

  • 熔化温度范围1314℃ - 1393℃(差热分析法)-5-8。这表明合金在高温下仍能保持固态结构。

  • 磁性能:该合金无磁性-5-8,这一特性使其可应用于一些对磁性有特殊要求的场合。

  • 热导率与线膨胀系数:具体数值未在提供的资料中明确-3,在实际应用设计中需参考更详细的技术手册。

 材料特性与应用

DZ468合金的综合性能使其成为苛刻环境下的理想材料。

  • 优异的高温强度与组织稳定性:DZ468合金在800℃以上可长期使用-3,在900℃~1000℃长期使用仍能保持组织稳定性-10。其γ'强化相不易粗化,能有效抵抗拓扑密排相(TCP)等有害相的析出,保证了材料在长期使用过程中的性能可靠性-1。

  • 出色的抗热腐蚀性能:DZ468合金的抗热腐蚀性能与IN738合金相当-9,尤其适合在海空环境下使用-5。适量的铬元素使合金在高温燃气环境中能形成致密的氧化铬保护膜,有效抵抗硫、钒等杂质引起的热腐蚀-1。

  • 良好的铸造与焊接工艺性能:DZ468合金具有良好的铸造和焊接工艺性能-9,支持传统焊接工艺(如TIG、电子束焊)-10,这为复杂部件的制造和修复提供了便利。

 执行标准与热处理

  • 执行标准:DZ468合金锭可以参考 Q/KJ.J02.37 标准(暂行)-5。

  • 热处理制度:DZ468合金的性能需要通过复杂的热处理制度来优化。其标准热处理制度通常为-5-8:

    • 1240℃ ± 5℃ × 0.5h

    • 1260℃ ± 5℃ × 0.5h

    • 1280℃ ± 5℃ × 2h / AC(空冷)

    • 1120℃ ± 5℃ × 4h / FC(缓冷,1小时缓慢)

    • 1080℃ ± 5℃ × 4h / AC(空冷)

    • 900℃ ± 10℃ × 4h / AC(空冷)
      这种多级热处理的目的在于使强化相均匀析出,获得最佳的强度与塑性配合-1。

主要应用领域

DZ468合金主要用于制造航空航天和能源领域的高端装备核心热端部件-1:

  • 航空发动机:制造涡轮转子叶片导向叶片等关键部件-1-10。

  • 舰船燃气轮机:用于制造叶片,其耐蚀性需耐受海洋盐雾腐蚀与高温氧化-5-10。

  • 工业燃气轮机:用于制造发电、舰船动力等领域的涡轮动叶和静叶-1。

  • 其他高温环境:如火箭发动机喷管、核反应堆热交换器等需要承受极高温度和应力的特殊领域-10。

 总结

DZ468合金作为一种高性能的定向凝固镍基高温合金,其成分设计巧妙,通过定向凝固技术消除了横向晶界,并结合高体积分数的γ'强化相,使其在高达1000℃的温度下仍能保持优异的高温强度、抗蠕变和抗热腐蚀性能-4-5。这些特性使其成为现代航空发动机及工业燃气轮机等关键领域不可或缺的重要材料。

希望以上解析能帮助你全面了解DZ468合金。如果你对特定应用场景下的材料性能有进一步疑问,建议直接咨询相关的材料供应商或研究机构,以获取最准确和最新的技术信息。



  • 13918129114
    24小时服务热线
  • chinasonhoo@163.com
    企业邮箱
  • 上海市奉贤区奉浦大道111号
    商虎地址
Copyrights©2022 上海商虎有色金属有限公司 备案号:沪ICP备2023034319号-1