K825是鉻基等軸晶鑄造高溫合金，塑性高。該合金可在700℃以下長(zhǎng)期工作，在1000℃以下短期工作。合金成分簡(jiǎn)單，不含稀有貴重要素，成本低。與鎳基合金相比，熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱率高、線膨脹系數(shù)低、彈性模量高、密度小、耐高溫氧化、耐冷熱疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)。主要產(chǎn)品為熔模鑄造結(jié)構(gòu)件。

K825應(yīng)用概況和特性。

合金用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力點(diǎn)火器分流器，未涂層經(jīng)200小時(shí)試運(yùn)行后性能良好，現(xiàn)批量生產(chǎn)。合金也適用于制造700℃以下交變溫度場(chǎng)長(zhǎng)期工作和1000℃短期工作的鑄造結(jié)構(gòu)鑄件。合金經(jīng)800℃*300h時(shí)效，組織和性能溫度，室溫塑性無(wú)變化。

K825化學(xué)成分

鑄造高溫合金是指只能用鑄造方法成形零件的高溫合金。其主要特點(diǎn)是:

1.具有更寬的成分范圍，無(wú)需兼顧變形加工性能，合金設(shè)計(jì)可以集中優(yōu)化其使用性能。鎳基高溫合金可通過(guò)調(diào)整成分使γ含量達(dá)到60%或更高，在合金熔點(diǎn)達(dá)到85%的溫度下，合金仍保持良好的性能。2、由于鑄造方法所具有的特殊優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，可根據(jù)零部件的使用需求，設(shè)計(jì)制造出近終形或無(wú)馀量的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。根據(jù)鑄造合金的使用溫度，可分為以下三類:

第一類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金等合金在大范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，特別是在低溫下強(qiáng)度和塑性不會(huì)下降。航空、宇宙發(fā)動(dòng)機(jī)使用量大的K4169合金，其650℃的伸長(zhǎng)強(qiáng)度為1000MPa，屈服強(qiáng)度為850MPa，伸長(zhǎng)塑性為15%的650℃，620MPa應(yīng)力下的持續(xù)壽命為200小時(shí)。用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器箱和宇宙發(fā)動(dòng)機(jī)中的各種泵用復(fù)雜的構(gòu)件等。第二類:650~950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金等合金在高溫下具有較高的力學(xué)性能和耐熱腐蝕性能。例如K419合金、950℃時(shí)，拉伸強(qiáng)度超過(guò)700MPa，拉伸塑性超過(guò)6%的950℃，200小時(shí)的持續(xù)強(qiáng)度極限超過(guò)230MPa。這種合金適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片和整鑄渦輪。第三類:950~1100℃使用的定向凝固柱晶體和單晶高溫合金等合金在該溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的綜合性能和抗氧化、耐熱腐蝕性能。例如，DD402單晶合金在1100℃、130MPa的應(yīng)力下壽命超過(guò)100小時(shí)。這是國(guó)內(nèi)使用溫度最高的渦輪葉片材料，適用于制作新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的一級(jí)渦輪葉片。隨著精密鑄造技術(shù)的提高，新的特殊技術(shù)也不斷出現(xiàn)。細(xì)晶鑄造工藝、定向凝固工藝、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA工藝等都大大提高了鑄造高溫合金水平，應(yīng)用范圍不斷提高。粉末冶金高溫合金采用霧化高溫合金粉末，經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓后鍛造成型的生產(chǎn)技術(shù)制造高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝，由于粉末顆粒細(xì)小，冷卻速度快，成分均勻，無(wú)宏觀偏析，而且晶粒細(xì)小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，特別是合金的屈服強(qiáng)度和疲勞性能大幅提高。FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強(qiáng)度1500MPa1034MPa的應(yīng)力下壽命超過(guò)50小時(shí)，是目前650℃工作條件下強(qiáng)度水平最高的盤粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可滿足應(yīng)力水平高的發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求，是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓力機(jī)盤、渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金是采用獨(dú)特的機(jī)械合金化(MA)技術(shù)，超細(xì)(不足50nm)在高溫下超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化均勻分散在合金基體中，形成的特殊高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點(diǎn)的條件下仍可維持，具有優(yōu)異的高溫蠕變性能、優(yōu)異的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。目前實(shí)現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)的主要有三種ODS合金

MA956合金在氧化氛圍中使用溫度可達(dá)1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、抗硫腐蝕的首位?？捎糜诤娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)襯里。MA754合金在氧化氣氛下使用溫度達(dá)到1250℃，保持相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度，耐中堿玻璃腐蝕。目前用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)向器的爐渣環(huán)和導(dǎo)向葉片。MA6000合金在1100℃的拉伸強(qiáng)度為22MPa，屈服強(qiáng)度為192MPa的1100℃，1000小時(shí)的持續(xù)強(qiáng)度為127MPa，居高溫合金的首位，可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。金屬間化合物高溫材料金屬間化合物高溫材料是最近研究開發(fā)的重要應(yīng)用前景比重高溫材料。十幾年來(lái)，金屬間化合物的基礎(chǔ)研究、合金設(shè)計(jì)、技術(shù)流程的開發(fā)和應(yīng)用研究成熟，特別是在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術(shù)、韌性和強(qiáng)化、力學(xué)性能和應(yīng)用研究方面取得了引人注目的成果。Ti3Al基金(TAC-1)、TiAl基金(TAC-2)、Ti2AlNb基金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高溫高強(qiáng)度、高鋼度、優(yōu)良的抗氧化、抗蠕變等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)部件35~50%Ni3Al基金、MX-246具有良好的耐腐蝕性、耐磨性和耐氣蝕性，顯示出良好的應(yīng)用前景。Fe3Al基金具有良好的抗氧化耐磨性能，中溫(600℃以下)強(qiáng)度高，成本低，是可部分替代不銹鋼的新材料。