ニッケル基高温合金は、強化方法の違いにより固溶強化合金と析出強化合金に分けられます。
固溶強化合金は、一定の高温強度と優れた耐酸化性を備えています。さらに、優れた高温腐食耐性、高温および低温疲労耐性、溶接性、可塑性も備えています。
この合金は、ガス タービンの燃焼室など、高い作業温度と低応力の部品の製造に適しています。
析出強化合金は、固溶強化、析出強化、粒界強化の3つの強化方法を採用しています。優れた耐酸化性、耐疲労性、高温腐食耐性、および高温クリープ強度を備えています。この合金は、ガスタービンのタービンブレードやタービンディスクなど、高温で高い応力がかかる部品の製造に適しています。
1. 固溶強化：W、Mo、Cr、Ta、Nb、その他の元素を母材合金に添加すると、これらの元素は母材の格子定数と一致しなくなり、母材の格子歪みが生じ、積層欠陥エネルギーが減少し、短距離秩序と原子偏析が生じます。 、それにより転位の移動が妨げられ、合金の熱強度が向上します。固溶強化効果は主に 2 つの側面に反映されます。温度が 0.6Tm より低い場合、格子歪みにより滑り抵抗が増加し、滑り変形が困難になります。温度が0.6Tmより高い場合、原子間の結合力が増加し、元素の拡散能力が低下し、再結晶温度が上昇し、拡散変形が妨げられます。
2.降水強化：Al、Ti、Nb、Re、Taなどの元素を合金に添加して安定な'相を形成したり、CやBなどの元素を添加してさまざまな種類の炭化物を形成したりします。これらの第 2 相は、マトリックス中に凝集した形で析出し、強い弾性応力場を形成し、転位の移動を妨げ、マトリックスを強化します。 '相はマトリックスとコヒーレントであり、同じ結晶格子を持っています。移動する転位によって切断されて、逆位相ドメイン境界と超格子転位が形成され、マトリックスがさらに強化されます。
3.粒界強化：B、C、Zrなどの元素を添加して原子空孔を埋め、粒界の合金化度を向上させ、粒界を浄化します。この方法では、粒界の強度と安定性が向上するため、合金の全体的な性能が向上します。
