Haynes 242合金是美國哈氏合金公司(Haynes International, INC)生產(chǎn)的Ni-Mo-Cr系高溫合金。該合金以其在固溶時效過程中析出的納米級Ni2(Mo,Cr)相,展現(xiàn)出優(yōu)異的高溫強塑性和高溫抗氧化性能。然而,Haynes 242合金的高合金化程度(Mo、Ti、Cr、W、Nb、Co等合金元素的含量高達41%)導致在熱加工過程中出現(xiàn)了可鍛性差、開坯率低、軋制易開裂等問題,這限制了其在我國航空航天及特殊裝備制造業(yè)中的應用。
HAYNES 242合金屬于長程有序可時效硬化合金,具有出色的抗氧化性能,在高溫約1300°F(705℃)時仍保持良好的強度。
其化學成分(wt.%)為:Co≤2.5,F(xiàn)e≤2,Mn≤0.8,Si≤0.8,Al≤0.5,C≤0.03,B≤0.06,Cu≤0.5,Cr 8.0,Mo 25.0,Ni(余量)65。
熱處理方面,HAYNES 242合金通常以固溶退火態(tài)交付。薄板和帶材產(chǎn)品需在1950~2050°F(1065~1120℃)下進行連續(xù)光亮退火處理,而較厚截面的產(chǎn)品則需要在相同溫度范圍內(nèi)進行相應時間的固溶處理。成品材的推薦熱處理制度是在1950~2050°F(1065~1120℃)進行與截面厚度相稱的固溶處理,然后快速冷卻,并在1200°F(650℃)進行至少24小時的終時效處理。
HAYNES 242合金既可進行熱成型,又可進行冷成型。在焊接方面,可采用常規(guī)技術進行焊接。該合金表現(xiàn)出優(yōu)異的耐蝕性能,能夠抵御氫氟酸和含氟化物的環(huán)境侵蝕,并對大多數(shù)還原性酸性水溶液介質具有耐蝕性。
HAYNES 242合金的強度來源于經(jīng)過1200°F(650℃)時效24小時后形成的長程有序結構。薄板和帶材的室溫屈服強度為135 ksi,在1300°F(705℃)時稍微超過90 ksi。因此,該合金可在高達1300°F(705℃)的溫度下有效應用。薄板和帶材在室溫和1300°F(705℃)下的塑性分別約為32%和15.5%。在1300°F(705℃)下,該合金的1000小時應力斷裂強度約為36 ksi。
Haynes 242合金具有良好的耐蝕性能、低熱膨脹性能以及抗氫氟酸和含氟化物的環(huán)境性能。它可以進行熱成型或冷成型,易于焊接,并且在冷加工后經(jīng)時效處理后具有良好的彈性。該合金可用于制造彈簧、緊固件、含氟聚合物和其他化學生產(chǎn)及加工設備,以及燃氣渦輪發(fā)動機部件等領域。
Haynes 242高溫合金
Haynes 242高溫合金是目前國際上廣泛應用于低膨脹密封環(huán)件制造的材料。其合金元素種類較多,合金元素質量分數(shù)達到41%。按照主要合金元素種類和含量,Haynes 242合金也可以表示為Ni-25Mo-8Cr合金。Haynes 242合金通過鍛造、軋制和機加工獲得所需形狀的密封環(huán)。因此,熱加工是Haynes 242合金密封環(huán)件的主要成形工藝。然而,國內(nèi)對Haynes 242合金材料的生產(chǎn)和應用較少,其鍛造生產(chǎn)缺乏相關成熟技術,同時對該合金材料的熱變形行為的研究也較少報道。在熱變形加工過程中,熱加工工藝參數(shù)直接影響材料的可成型性以及加工后制品的組織特征和力學性能,因此,合理制定熱加工工藝參數(shù)對于優(yōu)化相關制品的性能至關重要。材料的熱成型性通常與加工溫度、應變量和應變速率等工藝參數(shù)相關,不合理的加工工藝參數(shù)將導致材料在變形過程中產(chǎn)生絕熱剪切帶、微裂紋、顯微孔洞和局部流動等組織缺陷。因此,材料的熱加工性與微觀組織演化密切相關。在熱變形中,軟化機制主要包括回復和再結晶兩種,其中再結晶不僅能降低變形抗力,還能重新形成材料的晶粒結構,因此是調控材料加工性能、制品組織及力