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4J58镍基高温合金 耐腐蚀 成分 密度 牌号 材料

发布时间:2021-03-25 12:53:19

上海威励金属集团有限公司

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 4J58 


4J58
铁镍定膨胀合金4J58
目 ?录
概述--------------------------------------------------------------- 3
----------1.1、材料牌号
----------1.2、相近牌号
----------1.3、材料的技术标准
----------1.4、化学成分
----------1.5、热处理制度
----------1.6、品种规格与供应状态
----------1.7、熔炼与铸造工艺
----------1.8、应用概况与特殊要求
特理及化学性能------------------------------------------------3
----------2.1、热性能
----------2.2、密度
----------2.3、电性能
----------2.4、磁性能
----------2.5、化学性能
力学性能---------------------------------------------------------4
----------3.1、技术标准规定的性能
----------3.2、室温下及各种温度下的力学性能
----------3.3、持久和蠕变性能
----------3.4、疲劳性能
----------3.5、弹性性能
组织机构---------------------------------------------------------4
----------4.1、相应温度
----------4.2、合金组织机构
----------4.3、时间-温度-组织转变曲线
工艺性能与要求------------------------------------------------4
----------5.1、成形性能
----------5.2、焊接性能
----------5.3、零件热处理工艺
----------5.4、表面处理工艺
----------5.5、切削加工与磨削性能
4J58概述
???? 4J58是在室温至600℃温度范围内,具有一定膨胀系数的合金。在环境温度下与钢和铸铁的膨胀系数基本一致,且有良好的加工性能。在长期使用中尺寸稳定性好,并有一定的耐蚀性。
???? 1.1?4J58材料牌号?4J58。
1.2 4J58相近牌号 58H-BИ(俄罗斯)、N58(法国)[1~3]。
1.3 4J58材料的技术标准?YB/T 5238-1993《线纹尺合金4J58技术条件》。
1.4 4J58化学成分 见表1-1。
????????????????????????????????? 表1-1 ???????????????????????????????????? %

C P S Mn Si Ni Fe
≤  
0.03 0.015 0.015 0.60 0.25 57.5~59.5 余量
在平均线膨胀系数达到标准规定条件下,允许镍含量偏离表1-1规定范围。
???? 1.5 4J58热处理制度?标准规定的膨胀系数性能检验试样在氢气或真空中加热到900℃±20℃,保温1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出炉。
1.6 4J58品种规格与供应状态?供应品种为热轧(锻)状态棒材。
???? 1.7 4J58熔炼与铸造工艺?用非真空感应炉、电弧炉熔炼后,再进行电渣重溶。
1.8 4J58应用概况与特殊要求?该合金性能稳定,主要用来制作在室温(20℃)传递标准长度的精密线纹尺(标准尺),以及制作固定在座标镗床床身上的刻线尺。在生产及验收时应特别注意碳及其他杂质的含量,因为它们是造成尺寸不稳定的原因之一。此外,应尽量减小后部工序造成的内应力,适当加长生产周期进行自然时效。
二、4J58物理及化学性能????
????2.1 4J58热性能????????????????????????????????????????
2.1.1 4J58溶化温度范围?1430~1450℃[1]。
2.1.2 4J58热导率?λ=20.9W/(m?℃)[1]。
2.1.3 4J58线膨胀系数 标准规定,合金线膨
胀系数α1(20~100℃)=(11.1~11.9)×10-6℃-1。
该合金的平均线膨胀系数见表2-1。合金的膨
胀曲线见图2-1。
????????????????? 表2-1[1]

温度范围/℃ /10-6℃-1 温度范围/℃ /10-6℃-1
20~50
20~100
20~200
20~300 10.6
11.3
11.5
11.7 20~400
20~500
20~600 11.9
12.1
12.3
????2.2 4J58密度?ρ=8.32g/cm3[1]。
2.3 4J58电性能?电阻率ρ=0.3μΩ·m[1]。
???? 2.4 4J58磁性能
2.4.1 4J58居里点 Tc≈600℃[1]。
2.4.2 4J58合金的磁性能 见表2-2。
2.5 4J58化学性能 合金在大气、淡水和海水中有较好的耐腐蚀性。
在4000A/m下,剩余磁感应强度Br=0.49T,矫顽力Hc=50A/m[1]。
?
?
表2-2[1]

H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T H/(A/m) B/T
8
16
24
40 2.0×10-2
3.0×10-2
5.0×10-2
0.10 80
160
400
800 0.41
0.85
1.19
1.37 2000
4000
? 1.49
1.53
?
4J58力学性能
3.1 4J58技术标准规定的性能
3.2 4J58室温及各种温度下的力学性能
???? 3.2.1 4J58拉伸性能 合金(退火态)在常温下的拉伸性能见表3-1。
表3-1[1]

σb/MPa σP0.2/MPa δ/%
550 206 35
????3.3 4J58持久和蠕变性能
???? 3.4 4J58疲劳性能?
3.5 4J58弹性性能?
???? 3.5.1 4J58弹性模量 E=150GPa[4]。
四、4J58组织结构
4.1 4J58相变温度 ??????????
4.2 4J58时间-温度-组织转变曲线?
4.3 4J58合金组织结构?合金为稳定的奥氏体组织。
???? 4.4 4J58晶粒度 合金的实际晶粒度应为4~6级,在同一个磁场内不允许出现3个级别的晶粒。
合金中心疏松应小于1级。其氧化物、氮化物总量应不大于1级。
五、4J58工艺性能与要求
???? 5.1 4J58成形性能?合金具有良好的热加工和冷加工性能。
???? 5.2 4J58焊接性能 合金具有良好的焊接性能。
???? 5.3 4J58零件热处理工艺 零件在刨、磨加工时,应进行多次反复热处理,以达到均匀组织,消除内应力,保证长期使用中尺寸稳定性。以线纹尺为例其热处理工艺见图5-1。
5.4 4J58表面处理工艺 表面处理可采用喷砂、抛光或酸洗。
5.5 4J58切削加工与磨削性能 合金具有良好的切削加工、磨削、抛光及刻线性能。
 
4J58
镍基高温合金 耐腐蚀 



 4J58 上海威励今天给大家讲了Incoloy 825、Monel 400合金钢、Inconel 600、哈氏合金C-276等合金钢。Incoloy 825属于铁镍基耐蚀合金,其他牌号都属于镍基耐蚀合金钢,那什么是镍基耐蚀合金钢呢?讲镍基耐蚀合金钢,我们先聊聊纯镍,纯镍本身不仅塑性高、韧性好,而且在许多腐蚀环境中,特别是弱的还原性酸介质、各种浓度的NaOH等碱介质中,以及在气态氟、氯和它们的氢化物如HF、HCl等高温气体中,均具有相当好的耐蚀性。因此,镍本身就是一种耐腐蚀的金属材料。但是,在较高温度、较高浓度的还原性酸介质中,镍的耐蚀性尚不足,特别是在耐氧化酸、耐含卤素离子的大气、水喝各种酸以及抗高温氧化、硫化等方面,镍本身尚存在严重缺点。那纯镍的缺点还是挺多的,是不是向镍中加入其它元素就是形成镍基耐蚀合金钢了呢?是的,一些本身具有良好耐蚀性且有些还抗氧化、抗硫化的合金元素,例如Cr、Mo、Cu、W、Si、Al等,在镍中溶解度不仅比在铁中大得多,有些元素。例如铜在镍中还可无限固溶,同时向镍中加入这些元素,有的(如Ti、Al等)还可通过固溶强化或者时效强化而显著提高镍的强度。因此,镍基耐蚀合金向镍中单独或多元素复合加入等而发展起来的,以镍为基(镍量≥50%)的耐蚀合金既保留了镍的良好特性,同时又兼有各合金元素的良好性能。那镍基合金的定义就是,以镍为基(含镍量≥50%)并含有Cr、Mo、Cu、Al、Ti、Nb等合金元素,在耐腐蚀环境中具有优良耐蚀性并主要用于耐腐蚀用途的合金。我总结的到位不?总结的很到位,说明你做过功课了啊。那我就讲讲镍基合金的分类吧。由于镍基耐蚀合金的耐蚀性主要是由其所含化学成分合金元素来决定的,而且合金的基本组织又均系面心立方的奥氏体结构,因此镍基耐蚀合金都是以其所含主要合金元素的特点来进行分类的。主要有镍铜、镍铬、镍钼、镍铬钼和镍铬钼铜等五类。


 

4J58钢的加热温度范围的确定除考虑化学成分和组织状态外,还必须考虑以下几点:1)钢锭的组织缺陷对加热温度的影响,例如为了消除钢锭的铸造组织偏析,可适当提高加热温度。2)终轧温度对加热温度的影响。亚共析钢的终轧温度不能低于Ar3,否则轧制过程中析出的铁素体形成带状,降低成品性能,但在采用双相不锈钢区轧制时,可低于Ar3终轧。过共析钢的终轧温度如果高于Arcm线,轧后会析出二次渗碳体,形成渗碳体网状组织,从而使力学性能下降。3)氧化和脱碳对加热温度的影响。4)断面尺寸大小、道次多少对加热温度的影响。一般断面尺寸大、道次多需要相应地提高加热温度,反之则应降低一些。5)轧制速度对加热温度的影响。当轧制速度很高时,轧件在轧制过程中不仅不降温,还因产生变形热而升温,因此,轧件应适当降低加热温度。6)轧制工艺对加热温度的影响。例如叠轧低碳钢板时,如果温度过高,钢板粘结严重。加热温度一般控制在850一950℃之间,生产热轧硅钢片时,由于硅钢片不易粘结,并要求在加热时脱碳,所以可以提高加热温度。影响加热温度的因素很多,有些是互相矛盾的,因此必须根据具体情况,抓住主要因素合理确定加热温度。
4J58镍基合金是指在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。按照主要性能又细分为镍基耐热合金,镍基耐蚀合金,镍基耐磨合金,镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同,分为:铁基高温合金,镍基高温合金与钴基高温合金。其中镍基高温合金简称镍基合金。
4J58镍基合金一般以Ni含量超过30wt%之合金称之,常见产品之Ni含量都超过50wt%, 由于具有超群的高温机械强度与耐蚀性质,与铁基和钴基合金合称为超合金(Superalloy),一般是应用在540℃以上的高温环境,并依其使用场合,选用不同合金设计,多用于特殊耐蚀环境、高温腐蚀环境、需具备高温机械强度之设备


 
4J58核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,动力工厂中的无缝输水管、
4J58蒸汽管,海水交换器和蒸发器,liu suan和yan酸环境,原油蒸馏,在海水使
4J58用设备的泵轴和螺旋桨,核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,
4J58制造生产yan酸设备使用的泵和阀



 4J58 铸造高温合金叶轮:发动机中,高温合金叶轮位于燃烧室和导向器之后,叶片必须工作于高温腐蚀性燃气环境中,承受高温腐蚀性气体的直接冲击和因此带来的极高的热应力和机械应力,容易发生蠕变断裂。此外,叶轮工作时,转数极高,导致lunpan部位遭受巨大的机械应 力,lunpan容易开裂。 早期,叶轮的制造方法是将锻造盘和铸造叶片通过机械加工然后装配在一起。这种制造方法周期长,成本高,装配精度不易保证。为了降低叶轮的制造成本,20世纪60年代末出现了将叶片和lunpan连在一起整体铸造的技术,当时主要用作地面涡轮增压器叶轮。随着铸造工艺水平的提高,整铸技术扩大应用到航空发动机上。目前1500kW以下的小型涡轴发动机广泛采用轴向和径向整体铸造叶轮。这不仅降低了叶轮的制造成本,而且避免了榫头装配的应力 。随着铸造技术和高温合金材料 的飞速发展,人们已经可以获得所期望的特定显微 组织的整铸叶轮.

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