高溫鎳鉻合金

X6NiCrTiMoVB25-15-2

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牌號DIN: X6NiCrTiMoVB25-15-2/X5NiCrTi26-15
材料號W-Nr.: 1.4980
航空標準材料號: 1.4944
C(％): 0.03～0.08
Si(％): ≤1.00
Mn(％): 1.00～2.00
P(％)≤: 0.025
S(％)≤: 0.015
Cr(％): 13.5～16.0
Ni(％): 24.0～27.0
Mo(％): 1.00～1.50
其他(％): Al≤0.35,Ti 1.90～2.30,V 0.10～0.50,V 0.003～0.010
高溫鎳鉻合金X6NiCrTiMoVB25-15-2化學成分短評：
①鎳是主要的成分之一，能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性．含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力．
②鉻也是主要的成分之一，能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用．
③銅作為輔助合金之一，它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯。蒙乃爾系統實質就是鎳銅合金。
④鉬作為輔助合金之一可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力．哈氏合金實質就是鎳鉬合金。
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X6NiCrTiMoVB25-15-2熱處理方式和特點：
①固溶強化是金屬強化的一種重要形式，通過形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現象。在溶質含量適當時，可顯著提高材料的強度和硬度，而塑性和韌性沒有明顯降低，這是其X大的特點。
②時效強化分人工時效和自然時效。自然時效強化是在室溫放置過程中使合金產生強化；而人工時效強化是在低溫加熱過程中使合金產生強化。兩者都是以固溶強化為前提，都是為了提高合金強度。
③沉淀強化以時效強化為前提，目的是強化合金。加入鈷、鎢、鉬等元素，使合金獲得很高的屈服強度。
④晶界強化的出現時因為在高溫下，合金的晶界是薄弱環節，加入微量的硼、鋯和稀土元素可改善晶界強度。
⑤退火：退火態為出爐基礎狀態。實質是將高速鋼從奧氏體向珠光體轉化。作用是降低高速鋼表面硬度，提高塑性，以利于切削等冷變形加工；使鋼的成分均勻，改善性能，為進一步熱處理做準備；消除應力，以防止變形或開裂。
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X6NiCrTiMoVB25-15-2合金平板：
厚度：0.3mm～160mm
板面：1000mm*2000mm、1219mm*2438mm、1219mm*3050mm、
1500mm*3000mm、1500mm*6000mm、1800mm*6000mm
可按客戶的需要定開分切
X6NiCrTiMoVB25-15-2合金卷板：
厚度：0.3mm～10mm
寬度：1000mm、1219mm、1500mm、1800mm
可按客戶的需要定開分切
X6NiCrTiMoVB25-15-2合金帶材：
厚度：0.1-3mm
寬度：20-600mm（可以開平，加工任意寬度）
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一、X6NiCrTiMoVB25-15-2中厚板知識：
極厚鋼板是指厚度＞120mm的鋼板，是用于鍋爐壓力容器、高層建筑、重型機械、模具制造等重大技術裝備制造X域的特種鋼板。而鋼板厚度超過80mm以后，由于壓縮比的問題，導致低溫沖擊韌性較低，需要從化學成分、軋制、冷卻等方面著手。軋制方面應注意：
1、極厚鋼板對產品質量和性能有嚴格要求，消除鋼板內部疏松、偏析、氣孔，充分擴散鋼板內氫氣，保證內在質量和力學性能，壓縮比需要達到2.0以上，考慮韌性和壓延力學性能等因素時壓縮比要達1.5-3.0。此外，如果對其橫向性能有特殊要求，還應嚴格設計坯料尺寸和展寬量。
2、一般在軋制厚度＞120mm的鋼板，為保證獲得良好的低倍組織，在總壓下率≥40%的情況下，軋制變形時，軋件表面與中心溫度梯度要控制在300℃左右，變形系數不得＜0.37。
3、由于受到厚度的限制，軋制階段的安排比較重要，選擇合適的待溫厚度要同時兼顧生產和性能兩個方面。從沖擊韌性的角度看，一階段的高溫低速大壓下對于100mm及以上規格的厚板特別重要，要有足夠的壓下滲透；對于EX高性能沖擊鋼板，二階段的壓下量盡可能達到50%，特別是保證鋼板展寬后縱軋階段的X壓下量，是提高沖擊韌性的關鍵因素。
4、低速大壓下工藝能夠使厚板中心部發生變形，充分壓合孔隙。低的軋制速度能促進孔隙擴散、接合，有利于孔隙的消減。軋制極厚板時，一般要求軋制速度控制在10-20r/min。低速大壓下軋制是防止各種缺陷的一種X的軋制方法。
5、由于受厚度的限制，厚板的強冷會出現表面過冷嚴重的情況，一般采用前期強冷，后期慢冷的間斷式冷卻策略，快速冷卻至目標溫度，細化組織，提高鋼板的沖擊韌性。
X6NiCrTiMoVB25-15-2薄板知識：
世界各鋼鐵發達X已相繼開發了各具特色的薄板坯連鑄連軋技術，從發展趨勢上看，亞洲新興經濟體可能成為繼美國和中國之后發展薄板坯連鑄連軋生產線的主要地區。主要有:
1.德國SMS公司開發的CSP、德國德馬克公司開發的ISP（InlineStrip Production）
2.日本新日鐵·住金公司開發的QSP（QualitySlabProduction）
3.意大利達涅利公司開發的FTSR（FlexibleThinSlabRolling）
4.奧鋼聯開發的CONROLL（ContinueRolling）
5.美國蒂金斯公司開發的TSP（ThinSlabProduction）
6.意大利Arvedi公司開發的ESP（EndlessStrip Production）
7.韓國浦項公司開發的HIGHMILL（高效熱軋）
8.中國鞍鋼開發的ASP（AngangStrip Production）
與傳統產線相比，薄板坯連鑄連軋生產線具有流程短、能耗低、投資少和見效快等特點。
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X6NiCrTiMoVB25-15-2高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩定性和使用可靠性。

基于上述性能特點，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金"，是廣泛應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個高溫合金X域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來制造航空噴氣發動機、各種工業燃氣輪機熱端部件。若以150MPA-100H持久強度為標準，而目前鎳合金所能承受的溫度>1100℃，而鎳合金約為950℃，鐵基的合金<850℃,即鎳基合金相應地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發動機的心臟。目前，在X的發動機上，鎳合金已占總重量的一半，不僅渦輪葉片及燃燒室，而且渦輪盤甚至后幾X壓氣機葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比，鎳合金的X點是：工作溫度較高，組織穩定、有害相少及抗氧化搞腐蝕能力大。與鈷合金相比，鎳合金能在較高溫度與應力下工作，尤其是在動葉片場合。 　　鎳合金具有上述X點與其本身的某些性能有關。鎳為面心立方體，組織非常 高溫合金生產用關鍵設備 真空爐
穩定，從室溫到高溫不發生同素異型轉變；這對選作基體材料十分重要。，奧氏體組織比鐵素體組織具有一系列的X點。 　　鎳具有高的化學穩定性，在500度以下幾乎不發生氧化，學溫下也不受溫氣、水及某些鹽類水溶液的作用。鎳在硫酸及鹽 酸中溶解很慢，而在硝 酸中溶解很快。 　　鎳具有很大的合金能力，甚至添加十余種合金元素也不出現有害相，這就為改善鎳的各種性能提供潛在的可能性。 　　純鎳的力學性能雖不強，但塑性卻，尤其是低溫下塑性變化不大。
X6NiCrTiMoVB25-15-2化學元素對鋼性能的影響
1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以 鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結
合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有*的導磁率，用于電器工業做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼"，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有*的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，X質鋼要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%，X質鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。
6、鉻（Cr）：在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。

主要應用

1、航空航天X域

我國發展自主航空航天產業研制X發動機，將帶來市場對和新型高溫合金的需求增加。

航空發動機被稱為“工業之花"，是航空工業中技術含量高、難度大的部件之一。作為飛機動力裝置的航空發動機，特別重要的是金屬結構材料要具備輕質、高強、高韌、耐高溫、抗yang化、耐腐蝕等性能，這幾乎是結構材料中高的性能要求。

高溫合金是能夠在600℃以上及一定應力條件下長期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現代航空發動機對材料的苛刻要求而研制的，至今已成為航空發動機熱端部件不可替代的一類關鍵材料。目前，在X的航空發動機中，高溫合金用量所占比例已高達50%以上。

在現代X的航空發動機中，高溫合金材料用量占發動機總量的40%~60%。在航空發動機上，高溫合金主要用于燃燒室、導向葉片、渦輪葉片和渦輪pan四大熱段零部件；此外，還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

2、能源X域

高溫合金在能源X域中有著廣泛的應用。煤電用高參數超超臨界發電鍋爐中，過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好，在蒸汽側抗yang化性能和在煙氣側抗腐蝕性能X異的高溫合金管材；在氣電用燃氣輪機中，渦輪葉片和導向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能X良和長期組織穩定的抗熱腐蝕高溫合金；在XX域中，蒸汽發生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金；在煤的氣化和節能減排X域，廣泛采用抗高溫熱腐蝕和抗高溫磨蝕性能X異的高溫合金；在石油和天然氣開采，特別是深井開采中，鉆具處于4-150 ℃的酸性環境中，加之CO2，H2S和泥沙等的存在，必須采用耐蝕耐磨高溫合金