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高溫合金是在高溫下有較高力學(xué)功能、抗氧化的抗熱腐蝕功能的合金。高溫合金按基體成分可分為鎳基高溫合金、鐵鎳基高溫合金和鈷基高溫合金，其中鎳基高溫合金開展最快，使用也最廣，鐵鎳基高溫合金次之。按強(qiáng)化方法分為固溶強(qiáng)化合金和分出強(qiáng)化合金（或稱時(shí)效沉積強(qiáng)化合金）等。按成型方法和出產(chǎn)工藝分為變形合金、鑄造合金、粉末冶金合金和機(jī)械合金化合金。

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固溶強(qiáng)化高溫合金的基體為面心立方點(diǎn)陣的固溶體，在其固溶度范圍內(nèi)經(jīng)過增加鉻、鈷、鉬、鎢、鈮等元素，進(jìn)步原子間結(jié)合力，發(fā)生點(diǎn)陣畸變，下降堆垛層錯(cuò)能，阻撓位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)步再結(jié)晶溫度來強(qiáng)化固溶體。固溶強(qiáng)化的效果取決于合金化元素的原子尺度及參加量。原子半徑較大、熔點(diǎn)較高的鉬和鎢具有較好固溶強(qiáng)化效果，兩都總含量可達(dá)18%～20%。鉻可防止高溫氧化和熱腐蝕，但含量過高會下降γ相的固溶度，使合金的熱強(qiáng)化下降。鎳基固溶強(qiáng)化高溫合金一般均具有優(yōu)秀的抗氧化、抗熱腐蝕功能，塑性較高、焊接功能好，但熱強(qiáng)化性相對較低。鐵鎳基固溶強(qiáng)化高溫合金，盡管與鎳基固熔強(qiáng)化高溫合金比較在熱強(qiáng)性、抗氧化和抗熱腐蝕等方面略差一些，但仍具有杰出的力學(xué)功能，較好冷熱加工工藝功能和焊接功能。

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分出強(qiáng)化高溫合金是在固溶強(qiáng)化高溫合金的基礎(chǔ)上，經(jīng)過增加較多的鉬、鈦、鈮等元素而開展的。這些元素除了強(qiáng)化固溶體外，經(jīng)過時(shí)效處理，與鎳結(jié)合構(gòu)成共格安穩(wěn)、成分雜亂的Ni3(Al、Ti)相（也就是γ相，具有長程有序的面心立方結(jié)構(gòu)）或Ni3（Nb、Al、Ti）相（也就是γ”相，有序體心四方結(jié)構(gòu)）金屬間化合物，一起鎢、鉬、鉻等元素與碳構(gòu)成各種碳化物（如MC、M6C、M23C6等）。因?yàn)棣谩é谩保┫嗪吞蓟锎嬖?，使合金的熱?qiáng)性大大進(jìn)步。此外，這類合金中還能夠參加微量的硼、鋯和稀土元素，構(gòu)成空隙相，強(qiáng)化晶界。近年來開展的一些合金，往往選用固溶、分出和晶界多種方法強(qiáng)化，使合金具有優(yōu)秀的歸納功能。跟著Al、Ti、Nb等γ（γ”）相構(gòu)成元素含量的進(jìn)步，其強(qiáng)化效果也增大，熱強(qiáng)性進(jìn)步，但合金的冷熱加工功能和焊接功能隨之下降。一般以為，Al+Ti含量大于6%（原子百分?jǐn)?shù)）的高溫合金焊接就很困難。

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鎳基分出強(qiáng)化高溫合金具有很好的熱強(qiáng)性、抗氧化和抗腐蝕功能，正如前面所說到的冷熱加功能和焊接功能較固溶強(qiáng)化高溫合金差。可是，在固溶狀態(tài)下，有些鎳基分出強(qiáng)化高溫合金仍是具有杰出塑性和焊接性。鐵鎳基分出強(qiáng)化高溫合金在中溫下具有較高的熱強(qiáng)性、杰出的抗氧化和抗熱腐蝕功能，在固溶狀態(tài)下，冷熱加工功能和焊接功能同鎳基分出強(qiáng)化高溫合金相相似。無論鎳基分出強(qiáng)化高溫合金仍是鐵鎳基分出強(qiáng)化高溫合金，當(dāng)參加更多的鋁、鈦、硼等強(qiáng)化元素時(shí)，使其冷熱加工塑性下降，只能經(jīng)過鑄造成型，一般鑄造合金的焊接較為困難。

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氧化物彌散強(qiáng)化是在基體中參加一定量細(xì)微的彌散散布的氧化物顆粒，對基體進(jìn)行強(qiáng)化，使合金具有很高的強(qiáng)度和某些特性。合金TDNi、TDNiCr是鎳鉻基中參加2%左右氧化釷（ThO2）顆粒強(qiáng)化，因?yàn)檫@種合金中的氧化釷在高溫下不易集合長大、不溶于基體，一起合金的熔點(diǎn)高，晶粒極細(xì)，在1000～1200℃下仍有較高的強(qiáng)度，抗疲勞功能高，缺口靈敏小，室溫塑性較好，可軋成棒和板材。氧化物彌散強(qiáng)化（ODS）合金是使用氧化物（如Y2O3和Al2O3）強(qiáng)化的合金，這類合金是選用特別的粉末冶金工藝出產(chǎn)，經(jīng)鍛壓軋制成材。氧化物彌散強(qiáng)化合金，具有很高的耐久蠕變功能，是很有開展前途的新型高溫資料。其缺陷是成功率低，塑性、焊接性和耐蝕性差，有待處理。

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高溫合金功能主要取決于合金成分和它的安排結(jié)構(gòu)，如前面所述，難熔金屬元素Mo、W以及Co起到固溶強(qiáng)化效果，Al、Ti、Nb等γ構(gòu)成元素起到分出強(qiáng)化效果。一般以為，強(qiáng)化效果應(yīng)該核算W+Mo和γ構(gòu)成元素的總量，而Co和Cr居于非有必要位置，合金的耐久強(qiáng)度跟著合金元素總量的增加而進(jìn)步?，F(xiàn)在很多研究標(biāo)明，高溫合金中參加微量的B、Zr、Ce和Mg等元素能明顯改進(jìn)晶界情況，進(jìn)步合金的蠕變功能，但要留意這些元素的參加量一定要嚴(yán)格操控，不然就會發(fā)生有害的效果，如使合金脆化，構(gòu)成低熔點(diǎn)化合物等。

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鑄造高溫合金多數(shù)是只能經(jīng)過鑄造成型而不易進(jìn)行冷熱加工變形的合金。跟著高溫合金工作溫度和強(qiáng)度要求的不斷進(jìn)步，合金的強(qiáng)化元素含量不斷增加，成分起來越雜亂，高溫合金已不能進(jìn)行冷熱成型加工，只能經(jīng)過鑄造成型，這就呈現(xiàn)了許多這類專門用于鑄造成型的鑄造高溫合金。

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粉末高溫合金是選用粉末冶金工藝出產(chǎn)的高溫合金。高溫合金進(jìn)行冷熱加工困難，合金鑄態(tài)的偏析又嚴(yán)峻導(dǎo)致了顯微安排的不均勻和力學(xué)功能各向異性等，粉末高溫合金能夠戰(zhàn)勝上述缺陷，得到簡直無偏析、安排均勻、熱加工功能杰出的高溫合金資料。粉末合金因?yàn)榇蟠蟾倪M(jìn)了合金的熱加工功能，即使最強(qiáng)的鑄造合金（如Mar、M246），也能經(jīng)過粉末冶金工藝變成變形高溫合金資料。從某種意義上來說，粉末冶金消除了現(xiàn)在的變形合金和鑄造合金的界線。粉末高溫合金現(xiàn)在還不能焊接。粉末高溫合金的工藝流程大致如下；預(yù)合金粉末制造→壓實(shí)（熱壓、熱等靜壓、揉捏等）→熱加工變形（模鍛、軋制等）→熱處理。