高温合金の特性

高温環境では、材料の各种劣化速度が加速します。使用中には、組織の不安定性、温度と応力による変形やひび割れの成長、そして材料表面の酸化腐食が起こりやすくなります。

1. 耐高温性と耐食性
高温抵抗性、腐食抵抗性やその他の特性は、主に高温合金の化学組成と組織構造に依存します。GH4169ニッケルベース変形高温合金を例に取ると、GH4169合金内のNb含有量が高いことがわかります。合金内のNbの偏析は冶金プロセスと直接関係しています。GH4169の基体はNi-Gr固溶体であり、Niの質量分率は50％以上含まれることが可能です。約1,000℃という高温でも、アメリカ製のInconel718と類似しています。この合金はγ基体相、δ相、炭化物、強化相であるγ'およびγ″相で構成されています。GH4169合金の化学元素と基体構造は、その優れた機械的特性を示しています。降伏強度と引張強度は45鋼の数倍良く、塑性も45鋼より優れています。安定した格子構造と多くの強化要因が、その優れた機械的特性に寄与しています。

2. 高い加工難易度
その複雑で厳しい作業環境のために、高温合金の加工面の完全性はその性能において非常に重要な役割を果たします。しかし、高温合金は一般的に難削材です。高温合金には高い微小硬さ、深刻な加工硬化、高いせん断応力に対する抵抗、および低い熱伝導率があります。切削領域における切削力と切削温度は高く、加工中にしばしば問題が発生します。加工面の品質が低く、工具が深刻に損傷することがあります。通常の切削条件では、高温合金の表面層には硬化層、残留応力、白層、黒層、結晶変形層などの過剰な問題が発生します。