高温合金中镍钴铁元素测试方法的研究.pdf
《高温合金中镍钴铁元素测试方法的研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高温合金中镍钴铁元素测试方法的研究.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、冶金与材料第 43 卷高温合金中镍钴铁元素测试方法的研究谢丽云(中铝洛阳铜业检测技术有限公司,河南 洛阳471039)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要:为提高高温合金样品中基体元素的分析测试水平,文章通过对高温合金的金属特性、合金组分、组织性能和主要化学特性进行分析,并对高温合金中镍钴铁等元素的测试方法进行研究,针对不同分析方法对检测的影响进行了探究。在比较不同干扰元素产生影响的基础上,有针对性地进行不同掩蔽剂的比较,明确了优化掩蔽剂后可以很好的满足测试需求。实验证明:该方法
2、测定高温合金中镍钴铁元素含量快速灵敏,且正确度高,精密度良好,能够满足大批量高温合金中镍钴铁元素的检测需求。关键词:高温合金;镍钴铁元素;测试方法作者简介:谢丽云(1975),女,河南洛阳人,主要研究方向:有色金属材料理化测试、有色金属标准样品研究。从 20 世纪 30 年代后期开始,世界各国就开始研究高温合金。此后,为了满足新型航空发动机的需要,高温合金的研究和使用进入了蓬勃发展时期。半个世纪以来,形成了许多镍基钴基和铁基高温合金体系,以满足日益增长的动力、运输、航空以及航天等工业的需要,如镍基高温合金的发展,为中国航空发动机性能的大幅度提高做出了重大贡献。高温合金是指在 600益1200益
3、高温下,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,能承受一定应力,在恶劣环境下使用的、具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。高温合金可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。目前,对高温合金材料的研究势头非常强劲,很多高温合金材料都在市场上广泛流通。因此,这就需要深入探讨它的测试方法。文章研究了高温合金材料中镍钴铁元素的测试方法,试验证明本方法正确度高,精密度好,能很好的满足对高温合金的测试要求。1对高温合金材料特性的研究1.1高温合金的金属特性高温合金的合金化程度很高,是单一奥氏体组织,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性。基于上述性能特点,可称之为超合金(Superallo
4、y)。1.2高温合金的种类、合金成分、组织性能1.2.1铁基高温合金铁基高温合金在 650以上能承受一定的应力,并且具有抗氧化性和抗腐蚀性能。相对于镍基和钴基高温合金而言,铁基高温合金价格低廉,生产工艺简单,是一种普遍应用于国防、能源、航空以及核工业等领域的高温结构材料咱1暂。随着定向凝固技术应用,消除了横向晶界,共晶型铁基高温合金在接近熔点的高温仍能保持高的强度。与普通高温合金相比,铁基共晶高温合金不但具有抗腐蚀性和抗蠕变性,甚至在更大的程度上改善了性能的再现和预测咱2暂。这类铁基共晶高温合金可用作涡轮盘材料,并可代替贵重的镍基高温合金用作涡轮动叶片和导向叶片。主要组分为铁,并含有相当数量的
5、 Ni 和 Cr,通常Ni 含量约为 25%55%,Ni+Fe逸65%为基,有时含有少量的 W、Co 和 Mo,所以也称铁-镍基高温合金,是由奥氏体不锈钢演化而来的咱3暂。1.2.2钴基高温合金钴基高温合金以钴作为主要成分,是一种在高温下具有高强度,并有良好的耐热、耐磨和耐腐蚀性能的材料,被广泛用于航空航天等领域。钴基高温合金增材制造技术具有材料利用率高、制造周期短和能够制造较为复杂零件等优点,相对于传统制造技术有巨大的优势,受到了社会的广泛关注咱4暂。随着增材制造技术在材料利用率、内部缺陷、成形精度的优势研究,国内外钴基激光增材制造和钴基电子束激光增材制造的材料,广泛应用。含有相当数量的 N
6、i、Cr、W 和少量的 Mo、Nb、Ta、Ti、La,偶然也还含有 Fe 的一类合金。与其他高温合金不同,它不是由基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体 fcc 母体和母体中分布碳化物组成。1.2.3镍基高温合金镍基高温合金是以镍为基体的奥氏体型合金。由于工作温度高(1100),组织稳定(与铁基高温合金相比)、有害相少、耐氧化腐蚀能力强,可在高温较大应力条件下工作(与钴基合金相比),所以研究和应用最22第 8 期多,在高温合金中占重要地位。镍基粉末高温合金主要用于制造先进航空发动机的涡轮盘、压气机盘、涡轮轴、涡轮挡板等,目前还用于燃气轮机热端部件。通过添加与 Ni 原子尺寸
7、不同的 Fe、Cr、Co、W、Mo、Si、Ta、Nb 等元素使基体晶格畸变,提高原子间结合力;加入降低合金层错能的元素 Co;通过添加 Al、Ti、Nb、Ta、Hf、Re 等元素,形成稳定的 酌 相;加入 C、B 等元素与 Cr、Ti、Nb、Hf、W、Mo 等形成各类碳化物,强化合金,加入微量 B、Zr、稀土元素添补原子空位,提高晶界合金化程度,净化晶界,减缓晶界扩散,强化在高温应力作用下合金的薄弱环节晶界咱6暂。1.3高温合金的化学特性由以上高温合金的成分组成、组织特性可以知道:(1)高温合金的主要化学成分为 Ni、Co、Fe 等元素,且常常共存。(2)高温合金的合金化程度很高,且各强化相共
8、存,这会导致试样分解极为困难。(3)高温合金常常添加 Cr、Co、W、Mo、Ta、Nb、Zr 等元素增加其合金强化性,但是这些难溶解元素的存在,又会大大增加试样分解的难度。2确定高温合金材料样品的制备方法2.1考虑三元素的溶解Ni、Co、Fe 均是第 VIII 族的元素,他们的化学性质较为接近。Ni 易溶解于稀 HNO3、浓 HCL+H2O中;Co 易溶解于稀 HNO3、王水中;Fe 易溶解于稀 HCL、稀 H2SO4中。总的来看,易溶解介质可选择为稀王水。2.2其他元素的溶解Al、Ti、Nb、W、Si、Mo、Cr、Ta、B、Zr、Hf、Re 等稀土元素,各自的易溶解介质均不相同。但总的来看,
9、易溶解介质可选择为:+稀王水。(注:碱溶解、碱金属高温熔融的方法要引入较大量的碱金属离子,这会对后续的测试增加干扰因素,不适合采用;微波消解溶解的方法,需要针对具体的合金牌号及组分元素的含量,实验其相应的溶解方案和步骤,而针对常常变换组分的试样,其实验工作量会及其大,不适合实际采用。)因此,可以选择+稀王水为溶解酸。如果试样难以溶解,可以采用+H2SO4+H3PO4进行溶解。3测试方法的选择3.1方法类别的选择(1)无机成分测试现行方法有重量法、容量法、光度法、原子吸收光谱法、光电直读光谱法、X 荧光光度法、极谱发射光谱法、ICP-AES 法、ICP-MS 法等。(2)由于高温合金中 Ni、C
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高温 合金 中镍钴铁 元素 测试 方法 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。