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高溫合號(hào)大全-生產(chǎn)廠家

來源:無錫國(guó)勁合金有限公司   2017年06月28日 17:40  

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一、  

國(guó)防科技事業(yè)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。國(guó)防科技圖書承擔(dān)著記載和弘揚(yáng)這些成就,積累和傳播科技知識(shí)的使命。在改革開放的新形勢(shì)下,原國(guó)防科工委設(shè)立出版基金,扶持出版科技圖書,這是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的創(chuàng)舉。此舉勢(shì)必促使國(guó)防科技圖書的出版隨著國(guó)防科技事業(yè)的發(fā)展更加興旺。

  設(shè)立出版基金是一件新生事物,是對(duì)出版工作的一項(xiàng)改革。

無錫國(guó)勁合金有限公司

魯志強(qiáng)-(1)(5)(3)(5)(8)(0)(0)(9)(2)(2)(0)

 

  因而,評(píng)審工作需要不斷地摸索、認(rèn)真地總結(jié)和及時(shí)地改進(jìn),這樣,才能使有限的基金發(fā)揮出巨大的效能。評(píng)審工作更需要國(guó)防科技和武器裝備建設(shè)戰(zhàn)線廣大科技工作者、專家、教授,以及社會(huì)各界朋友的熱情支持。讓我們攜起手來,為祖國(guó)昌盛、科技騰飛、出版繁榮而共同奮斗!

   高溫結(jié)構(gòu)材料是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種新興材料。伴隨、天、能源、機(jī)械等領(lǐng)域?qū)ζ渌?發(fā)動(dòng)機(jī)及所用高溫結(jié)構(gòu)材料的嚴(yán)格需求,高溫結(jié)構(gòu)材料經(jīng)歷了從無到有、從低溫到高溫、從低比強(qiáng)到高比強(qiáng)、從金屬到非金屬、從單一材料到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等不同的發(fā)展階段,在經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的努力后,現(xiàn)已初步形成系列,成為結(jié)構(gòu)材料家族中的重要成員。高溫結(jié)構(gòu)材料因其是*發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵材料,是飛機(jī)、火箭、、飛船等所用動(dòng)力裝置的重要物質(zhì)基礎(chǔ),受到世界各國(guó)普遍重視,成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),日顯其重要地位與作用。

  作者以我國(guó)高溫結(jié)構(gòu)材料研究和開發(fā)取得的成果、經(jīng)驗(yàn)和積累的資料為基礎(chǔ),通過廣泛收集國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)、資料,經(jīng)過整理、精選、總結(jié),大膽開辟新章,撰寫了這本專著。該書較為系統(tǒng)、全面地論述其中各類材料的組成、原理、制備、性能、應(yīng)用的要點(diǎn)和特點(diǎn),運(yùn)用理論實(shí)際、深入淺出、圖文并茂的方法,重點(diǎn)介紹新材料、制備新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料應(yīng)用準(zhǔn)則及防護(hù)新方法等。顯然,這本書在一定程度上反映高溫結(jié)構(gòu)材料在現(xiàn)階段的水平、存在的問題和對(duì)未來發(fā)展前景的看法。同時(shí),對(duì)促進(jìn)高溫結(jié)構(gòu)的發(fā)展、對(duì)*發(fā)動(dòng)機(jī)及*的發(fā)展具有重要影響,對(duì)科研、生產(chǎn)、應(yīng)用具有明示作用。

二、  

高溫結(jié)構(gòu)材料是當(dāng)今、天、能源、化工、機(jī)械、冶金等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,廣泛用于制造飛機(jī)、火箭、、機(jī)車、艦船等的動(dòng)力裝置———發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫承力結(jié)構(gòu)件。在結(jié)構(gòu)材料中,高溫結(jié)構(gòu)材料是一個(gè)新興發(fā)展起來的重要成員,是適應(yīng)建設(shè)現(xiàn)代化工業(yè)需要,*發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。該材料始終得到世界各國(guó)的重視,材料科學(xué)與工程學(xué)科中的重點(diǎn)發(fā)展方向,已初成系列,日顯其重要地位與作用。

  本書編寫的目的是適應(yīng)該領(lǐng)域的*發(fā)展需求,推動(dòng)高溫結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展,提供在該領(lǐng)域中從事*發(fā)動(dòng)機(jī)、新型結(jié)構(gòu)材料的科研、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、管理、教學(xué)人員,作為專業(yè)基礎(chǔ)參考資料和高等院校專業(yè)課教材。作者在廣泛收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)、著作、資料、研究成果基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行歸納、分析、整理、總結(jié)而成。是目前內(nèi)容較為全面、新穎、系統(tǒng)、完整的高溫結(jié)構(gòu)材料專著?!?/p>

 本書共分10章,包括概述,輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料,*高溫合金,難熔金屬與合金,金屬間化合物,金屬基和化合物基復(fù)合材料,*陶瓷基復(fù)合材料,*C/C復(fù)合材料,特種高溫材料、結(jié)構(gòu)與成型,高溫氧化、腐蝕與防護(hù)。簡(jiǎn)單扼要地介紹各類材料的組成、強(qiáng)韌化原理、制備、性能、應(yīng)用,重點(diǎn)介紹了新型材料、制備新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、應(yīng)用準(zhǔn)則和防護(hù)方法,具有知識(shí)面寬,理論實(shí)際,深入淺出,圖文并茂,內(nèi)容新穎、豐富等特點(diǎn)。

   為編寫體例的需要,書中所引資料部分作了取舍、補(bǔ)充、變動(dòng),對(duì)于部分貽誤作了訂正,因涉及數(shù)量較多未作詳細(xì)說明,望作者或原資料引用者諒解。在此誠(chéng)摯感謝提供資料,給予幫助的學(xué)友、同事們,特別是顏鳴皋院士的指導(dǎo),韓雅芳教授的主審,對(duì)提高本書質(zhì)量、水平起了重要作用。該書涉及學(xué)科廣泛,作者學(xué)識(shí)有限,盡管學(xué)習(xí)、工作甚是努力,但錯(cuò)誤缺點(diǎn)仍在所難免。如有錯(cuò)誤唯作者是負(fù),并請(qǐng)讀者視作參考,給予諒解,不吝賜正,是為至幸。

  隨著能源、運(yùn)輸、天發(fā)動(dòng)機(jī)的推陳出新,特別是天飛行器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求的不斷提高,伴隨著新設(shè)計(jì)、新工藝技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,高溫結(jié)構(gòu)材料從高性能結(jié)構(gòu)材料中突顯出來,成為提高*發(fā)動(dòng)機(jī)性能、延長(zhǎng)壽命、降低能耗和成本的關(guān)鍵材料。各類新高溫結(jié)構(gòu)材料研究成果層出不窮,逐漸形成體系,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展發(fā)揮著重要作用,成為支撐交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、天、國(guó)防及國(guó)家重大工程持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。有資料指出,飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)性能的改進(jìn)分別有2/3和1/2靠材料性能提高;沒有單晶葉片合金、粉末渦輪盤合金、熱防護(hù)材料、頭材料等,新型高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)、衛(wèi)星、飛船和就難以發(fā)展。

  世界各*國(guó)家都將高溫結(jié)構(gòu)材料列為高性能結(jié)構(gòu)材料中的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,我國(guó)高溫結(jié)構(gòu)材料是根據(jù)國(guó)內(nèi)的發(fā)展需求及資源,以滿足天發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)所需材料為發(fā)展重點(diǎn),跟蹤世界新材料的發(fā)展前沿,建立和形成我國(guó)高溫合金、高溫鈦合金體系和新型高溫結(jié)構(gòu)材料基礎(chǔ)。

三、

高溫結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展與應(yīng)用成為關(guān)注的重點(diǎn)。1929年英、美的、Bedford和Piling等發(fā)現(xiàn)將少量Ti和Al加入電工合金具有顯著的蠕變強(qiáng)化作用。德國(guó)和英國(guó)先后研制出渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),要求提供高溫、高強(qiáng)度金屬材料。英國(guó)Mond鎳公司研制出*個(gè)高溫合金,即低C含Ti的Nimonic75合金,隨后很快研制出性能更好的Nimonic80,1942年成功用作Whitle發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,從此即相繼開發(fā)形成的Nimonic合金系列。美國(guó)1932年開發(fā)出含Al、Ti的彌散強(qiáng)化鎳基合金K42B,被用作活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓渦輪;1941年研制出HasoyB用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī);1944年用鈷基HS-23精鑄葉片制出YanKee19A發(fā)動(dòng)機(jī)。在此時(shí)期美國(guó) PW和GE公司和特殊金屬公司開始研制、M252和500,隨后形成 Inconel、Mar-M、系列高溫合金。高溫合金的發(fā)展隨著新工藝技術(shù)的進(jìn)步和強(qiáng)化理論的突破,向著適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能發(fā)展的態(tài)勢(shì)發(fā)展,使用溫度及其對(duì)應(yīng)的使用性能不斷提高。我國(guó)為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制需要,1956年研制出*個(gè)高溫合金GH3030,從此開始逐漸形成我國(guó)的高溫合金系列。

  我國(guó)高溫合金已形成鐵基、鐵鎳基、鈷基、鎳基合金體系,成熟合金達(dá)百種以上。其中鐵鎳基合金,950℃ ~1000℃鎳基固溶強(qiáng)化板材,高屈服、低周疲勞強(qiáng)度渦輪盤合金GH33A具有中國(guó)特色和創(chuàng)新。采用特殊工藝研制定向、單晶葉片合金、粉末高溫合金、彌散強(qiáng)化合金取得較多研究和應(yīng)用成果。

  我國(guó)已研制成功Ti-55、Ti-633G、Ti-53311S、7715C和HT-5-Y五種高溫鈦合金。研制600℃鈦合金的性能水平已達(dá)到和BT-36水平,。

  金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料已研制成功IC-6(Ni3Al)定向?qū)蛉~片合金,1100℃、100MPa持久壽命100h達(dá)到高水平;TD-2(Ti3Al)合金在 700℃,σ0.2達(dá) 100MPa。TiAl合金在900℃,σb達(dá)490MPa,σ0.2達(dá)350MPa,延伸率和室溫KⅠC分別達(dá)到10%和10MPa·m1/2;SiCW(20%)/MoSi2彎曲強(qiáng)度和KⅠC分別達(dá)

  到346MPa和4.01MPa·m1/2,Mo5Si3被認(rèn)為有發(fā)展前景,蠕變承熱溫度可達(dá)1300℃。

  高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 30%Cf/Si3N4 彎曲強(qiáng)度 454MPa,KⅠC達(dá),斷裂功達(dá)4770J/m2,顯著優(yōu)于 Si3N4陶瓷,有待解決成型等關(guān)鍵技術(shù)。

  根據(jù)國(guó)內(nèi)天對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和防熱材料的需求,普遍認(rèn)為高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展高性能高溫合金如單晶合金、粉末合金等;發(fā)展金屬間化合物基合金如TiAl、Ti3Al、Ni3Al、MoSi2;發(fā)展增韌陶瓷基復(fù)合材料如Cf/Si3N4、Cf/SiC復(fù)合材料;*復(fù)合材料如C/C抗氧化復(fù)合材料,Cf/聚酰亞胺復(fù)合材料。金屬基和陶瓷基復(fù)合材料要求發(fā)展組成—結(jié)構(gòu)—成形工藝綜合優(yōu)化的高性能、低成本的高溫結(jié)構(gòu)材料。  天高溫結(jié)構(gòu)材料使用特點(diǎn)與需求天飛行器與不同,工作條件與環(huán)境差異較大,火箭、工作時(shí)間只幾十分鐘;天飛機(jī)要求壽命較長(zhǎng),設(shè)計(jì)、研制和選用材料時(shí)應(yīng)充分考慮其異同。高溫合金的發(fā)展不但提高了飛機(jī)的性能,也提高了大型客機(jī)的安全可靠性、壽命和有效載荷。

  天高溫結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)是要求使用溫度高,高的比強(qiáng)度和比剛度。通常認(rèn)為:發(fā)動(dòng)機(jī)每減重1kg,飛機(jī)減重4kg;天器減重1kg,可使運(yùn)載火箭輕500kg。因此,天用高溫結(jié)構(gòu)材料要求開發(fā)和采用高比強(qiáng)度、高比剛度的新材料,滿足*動(dòng)力裝置和新型飛行器研制的需要。飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展對(duì)選用材料使用溫度的影響如圖1.1所示。不難看出,推重比8發(fā)動(dòng)機(jī)和天飛機(jī)蒙皮工作溫度已經(jīng)超出鎳基高溫合金使用溫度(≤1100℃)

  的限制,不得不采用防護(hù)涂層或選用耐高溫新材料。、天材料的耐溫性與比強(qiáng)度(σ0.1/100h/ρ)關(guān)系如圖1.2所示,金屬材料、金屬基復(fù)合材料、金屬間化合物及其復(fù)合材料、彌散強(qiáng)化材料均受到使用溫度限制,Si3N4、SiC及其復(fù)合材料在低于1650℃有開發(fā)潛力,抗氧化C/C復(fù)合材料是*具有發(fā)展?jié)摿Φ牟牧?,正在加  前提下即可設(shè)計(jì)確定壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪的主要性能參數(shù)與典型結(jié)構(gòu)型式,各類零件的選材及其使用溫度、應(yīng)力類型與水平、壽命考核指標(biāo)等,作為材料研制考核的依據(jù),直至發(fā)動(dòng)機(jī)定型、生產(chǎn)。

  發(fā)動(dòng)機(jī)的選材特點(diǎn)是在使用溫度下、高應(yīng)力、燃?xì)猸h(huán)境下具有長(zhǎng)的循環(huán)壽命。如表1.1所列,以推重比10發(fā)動(dòng)機(jī)選擇材料為例,用高溫鈦合金作壓氣機(jī)盤、葉片;用粉末高溫合金作渦輪盤;用鎳基合金+涂層防護(hù)作燃燒室;用鎳基單晶合金作渦輪導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片時(shí)需采用表面隔熱涂層,空氣冷卻效果>400℃,隔熱效果>100℃ ~150℃的前提下,達(dá)到表中提出的主要性能水平才能適于選用。

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魯志強(qiáng)-(1)(5)(3)(5)(8)(0)(0)(9)(2)(2)(0)

 

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