合金钻的起源:
内冷合金钻,顾名思义就是内冷处理的合金钢。由于这种在过去只有美国、俄罗斯等少数国家掌握,所以一直处于保密状态。随着技术的不断进步,目前已经可以批量生产了。
内冷处理技术由美国人于上世纪50年代。年,美国一家首先开始使用内冷技术对镍基高温合金进行热处理。经过的开发后,年苏联也掌握了该技术并应用于航空发动机制造上。后来我国也成功仿制出了内冷处理的钛镍钴基高温合金和双金属复合材料等高性能材料用于航天工业领域(见图1)。
图1:采用不同方法加工出来的两种典型的高温结构材料。
从图中可以看出两种材料的微观组织差异很大:一种是典型的奥氏体+铁素体的二元相图(a),另一种是单相的铁素体(b)与奥氏体形成的共格体系(c)。前者强度很高而塑性很低;而后者强度较低但塑性好得多。从宏观上看两者都是细小的马氏体和残余应力分布不均匀的粗晶粒组成的多晶体组织。(见表2)
表2:采用不同处理方法得到的两种典型的高温结构材料显微组织的比较。
由表2可知,通过不同的热处理方式可以得到具有不同的力学性能的不同组织结构的产品-即得到"高韧性低强度的"或"高强韧低强度的"。显然这取决于所选择的处理方式和所采用的原材料的种类以及它们之间的匹配关系等多种因素的综合影响结果。(见表3)。
表3:采用不同加工获得的两种典型产品的力学性能比较。
从表3中我们可以看出,"高韧性低强度的产品"(如a)其屈服强度为mpa左右;而"高强韧低强度的产品"(如d)其屈服强度却高达mpa以上!因此可以说:"高强度、轻量化是航空航天飞行器追求的重要方向之一",但是如何实现这一目标呢?这就需要我们利用各种的技术来满足这一要求-其中最常用的就是应用的热加工来实现上述目的!