Nimonic 80A概述

Nimonic 80A 是一种可进行沉淀硬化处理的镍-铬合金。具有良好的高温强度和蠕变抗性。该合金除了在航空航天上被用来制造航空发动机低压涡轮叶片、承力环等热端部件以外，在民用上也被广泛用于制造燃气轮机涡轮叶片、船用发动机气阀等。由于工作环境恶劣，需要合金具有很高的组织和性能稳定性。

Nimonic 80A化学成分

Nimonic 80A物理性能

合金特性

大部分被 Nimonic 90 和 Inconel X-750 取代由于钴含量低，仍是核应用中的指定材料可进行时效硬化处理高温动态应用。

典型应用

燃气涡轮机组件核能行业紧固件

Nimonic®80A也被称为Nicrofer 7520 Ti，Pyromet 80A，Superimphy 80A和Udimet 80A。

对应牌号

W. Nr 2.4952W.Nr 2.4631UNS N07080AWS 031

高温合金介绍

高温合金又称耐热合金、超合金、或热强合金，是可以在 600℃~1100℃的高温和燃气氧化及腐蚀条件下承受复杂应力、长期可靠工作的一类合金【。高温合金是在承受相当严酷的机械应力和要求良好的表面稳定性环境下进行高温（>600℃）服役而研制的一种合金。高温合金起源于 40 年代第二次世界大战期间。此后这类合金发展迅速，其使用温度以平均每年 10℃的速度提高。 目前先进航空发动机的燃气进口温度已达 1370℃，发动机的推力也由 40年代的 363kg 提高到目前的29.5吨。高温合金凭借其良好的组织稳定性，优异的高温强度，良好的抗氧化和耐腐蚀性能，良好的热疲劳性能和断裂韧性等性能，被广泛应用于航空航天发动机、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件及核动力系统的耐热部件，应用领域广泛，涉及航空、航天、核工业、石油化工等领域。

最早的高温合金是在80Ni-20Cr电工合金的基础上加入少量Ti和 Al来提高蠕变强度。随着高温合金的发展，其成分也越来越复杂，基体由单一的镍基发展出铁基和钴基，合金元素已达十多种，除 Al、Ti外，还有Nb、C、W、Mo、Ta、Co、Zr、B、Ce、La、Hf、Mn、N 等。高温合金的组织也由单一的奥氏体变为含有晶内、晶界强化相，甚至有害相的复杂组织。

高温合金的生产工艺发展也很快，极大地推动了高温合金的发展。从 40年代高温合金诞生后的十年间，主要还是通过调整合金的化学成分来提高合金的性能。50年代中期，真空感应熔炼技术开始发展，可以有效去除合金中有害杂质和气体，特别是可以精确地控制合金的化学成分，使高温合金的发展有了进一步突破。60年代之后，一些新型工艺的研究开始发展，比如定向凝固、单晶合金、粉末冶金、机械合金化等，大力推动了高温合金的发展，其中采用定向凝固工艺制造出的单晶合金，其使用温度高达合金熔点的 90%左右。

高温合金的基体主要有铁基、镍基、钴基和金属间化合物基。镍基合金是所有高温合金中最复杂的，并在600℃~1100℃范围内的高温零部件中应用最广。镍基合金中通过添加不同强化作用的元素，可以使其具有很高的高温强度。如（1）固溶强化奥氏体基体的元素 W、Mo、Co、Nb、Ta等，产生晶格畸变;降低堆垛层错能，使位错通过困难;降低扩散能力。（2）形成y"（NizX）沉淀相元素 Al、Ti、Nb、Ta，析出第二相的强化效果与第二相的本质（种类、晶体结构、成分及其与基体的配合程度）、大小、数量和稳定性密切相关。（3）强化晶界的元素B、Zr、Hf、Ce、La、Mg等，降低晶界能量和净化晶界。另外，在高温下，合金会与环境介质中的氧发生反应（氧化）或与沉积在其上的盐及灰份等发生作用（热腐蚀）。提高高温合金抗氧化和热腐蚀的能力将延长其使用寿命。可通过合金化或表面涂敷解决，常用的合金元素为Cr、Al、Si 等。通过添加不同强化作用的元素，以及合金化或表面涂敷，提高镍基合金的强度和耐热性等综合性能。

我国自 1956 年仿制苏联的 ③M435（定名为 GH3030）合金起，开始了我国高温合金的生产时代。仿制的 GH3030、GH4033、GH3039、GH3044、GH4049合金等均为镍基高温合金，随后还仿制了铁-镍基高温合金等。我国高温合金的诞生，从镍基高温合金开始，奠定了其发展最早，应用范围最广，用量最多的基础。在世界先进发动机研制中，镍基高温合金材料的用量已占到发动机总量的 40~60%，高温合金的生产与发展，决定了航空发动机的技术与进步。