1簡介

這類合金又稱高溫合金,它對於在高溫條件下的工業部門和應用技術,有著重大的意義。
一般說,金屬材料的熔點越高,其可使用的溫度限度越高。如用熱力學溫度表示熔點,則金屬熔點Tm的60%,被定義為理論上可使用溫度上限Tc,即Tc=0.6Tm。這是因為隨著溫度的升高,金屬材料的機械性能顯著下降,氧化腐蝕的趨勢相應增大,因此,一般的金屬材料都只能500~600℃下長期工作,能在>700℃高溫下工作的金屬通稱耐熱合金,「耐熱」是指其在高溫下能保持足夠和強度和良好的抗氧化性。
提高鋼鐵抗氧化性的途徑有二:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的表面進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層緻密的氧化膜,並牢固地附地鋼的表面,從而有效地阻止氧化的繼續進行;二是在鋼鐵表面,用各種方法形成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫塗層。

2提高鋼鐵高溫強度的方法

提高鋼鐵高溫強度的方法很多,從結構、性質的化學觀點看,大致有兩種主要方法:
方法二
(2)加入能形成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬於間隙化合物,在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高。例如,加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,從而增加了鋼鐵的高溫強度。
利用合金方法,除鐵基耐熱合金外,還可製得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有良好的機械性能和化學穩定性。其中鎳基合金是最優的超耐熱金屬材料,組織中基體是Ni-Cr-Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理后,其使用溫度可達1000~1100℃。
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