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高温合金管按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。
铁基高温合金是一种在600~800摄氏度高温下有一定强度和抗氧化、抗燃气腐蚀的材料。主要以铁为基体、含一定量铬和镍的奥氏体合金。
发展过程
铁基高温合金是从奥氏体不锈钢发展起来的。40年代，发现18-8型不锈钢中加入钼、铌、钛等元素可提高这种钢在500～700℃条件下的持久强度，从而制成以美国牌号 16-25-6(Fe-25Ni-16Cr-6Mo)为代表的加工硬化型奥氏体耐热钢。为了适应航空工业对耐高温材料的需要，发展出一系列沉淀强化型Fe-Ni-Cr系、Fe-Ni-Co-Cr系高温合金，如A286、Incoloy 901等。第二次世界大战期间，德、日等国迫于战争需要和镍资源缺乏,发展出Fe-Cr-Mn系、Fe-Ni-Cr-Mn系高温合金。这样就逐步形成铁基高温合金系列。50年代，美国为节约镍资源还研制出无镍的AF-71(Fe-Cr-Mn系)合金,用于制造燃气轮机部件。中国结合本国资源条件，于50年代末开始研制铁基合金，发展出一系列Fe-Ni-Cr系固溶强化型、沉淀强化型的高温合金,如GH140、GH130、GH135、K13、K14等。
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高温合金管合金是主要用铬和钼固溶强化的一种铁量较高的镍基高温合金。具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能,在900℃以下有中等到的持久和蠕变强度,冷、热加工成形性和焊接性能良好。适用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件，900℃以下长期使用，短时工作温度达到1080℃。 在 600～1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。
按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等(见金属的强化)。
高温合金管特性：
1、易加工性
2、在900℃时具有中等的持久和抗蠕变强度
3、具有良好抗氧化性，耐腐蚀性 、适宜于900℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件
4、良好的焊接性能和冷、热加工成形性
应用领域：
1、工业和航空汽轮机（燃烧室、整流器、结构盖）
2 、工业炉部件、支撑辊、栅板、丝带和辐射管
3 、石油化学炉中的螺旋管
4 、高温气体冷却核反应堆
发展历史：高温合金管按照基体的不同，分为：铁基高温合金，镍基高温合金与钴基高温合金。
镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。英国于1941年首先生产出镍基合金Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高，要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
高温合金管发展
从20世纪30年代后期起，英、德、美等国就开始研究高温合金。二战期间，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。40年代初，英国首先在 80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛，形成γ┡相以进行强化，研制成种具有较高的高温强度的镍基合金。同一时期，美国为了适应活塞式航空发动机用涡轮增压器发展的需要，开始用 Vitallium钴基合金制作叶片。此外，美国还研制出 Inconel镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室。以后，冶金学家为进一步提高合金的高温强度，在镍基合金中加入钨、钼、钴等元素，增加铝、钛含量，研制出一系列牌号的合金，如英国的 “Nimonic”，美国的“Mar-M”和“IN”等；在钴基合金中,加入镍、钨等元素，发展出多种高温合金，如 X-45、HA-188、FSX-414等。由于钴资源缺乏，钴基高温合金发展受到限制。40年代，铁基高温合金也得到了发展，50年代出现 A-286和Incoloy901等牌号，但因高温稳定性较差，从60年代以来发展较慢。苏联于1950年前后开始生产“ЭИ”牌号的镍基高温合金，后来生产“ЭП”系列变形高温合金和“ЖС”系列铸造高温合金。中国从1956年开始试制高温合金,逐渐形成“GH”系列的变形高温合金和“K”系列的铸造高温合金。70年代美国还采用新的生产工艺制造出定向结晶叶片和粉末冶金涡 ，研制出单晶叶片等高温合金部件，以适应航空发动机涡轮进口温度不断提高的需要。
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