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耐高溫的沃斯帕洛伊合金(Waspaloy)

Waspaloy是美國聯(lián)合技術(shù)公司(United Technologies Corp)的注冊商標(biāo),它是一種時(shí)效硬化奧氏體(面心立方晶胞face-centred cubic)鎳基超級(jí)合金。Waspaloy合金的典型應(yīng)用場是高溫用途,特別是應(yīng)用于燃?xì)鉁u輪機(jī)上。


典型化學(xué)成分

Ni:58%,Cr:19%,Co:13%,Mo:4%,Ti:3%;Al:1.4%


化學(xué)成分表

性能

Waspaloy是一種時(shí)效硬化鎳基超級(jí)合金,在980℃(1800℉)以下具有出色的力學(xué)性能。Waspaloy的其他特征包括優(yōu)良的耐腐蝕性能,耐氧化性能,適宜于在極端環(huán)境中服役。


Waspaloy合金在760-870℃ (1400-1600℉)溫度區(qū)間內(nèi)仍具有相當(dāng)好的強(qiáng)度值,以及優(yōu)良的抗氧化性,可服役于溫度高達(dá)870℃(1600℉)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境。在620-650℃(1150-1200℉)溫度范圍內(nèi),Waspaloy合金的蠕變斷裂強(qiáng)度明顯優(yōu)于718合金。其730°C (1350°F)以下的短時(shí)熱抗拉強(qiáng)度劣于RA718。


物理性能

密度:0.296 lb/in3

熔化溫度:2425 - 2475℉

力學(xué)性能

典型拉伸性能,熱處理,板


根據(jù)相關(guān)資料,Q345B牌號(hào)在700℃時(shí)屈服強(qiáng)度約為90-100MPa,而21℃時(shí)屈服強(qiáng)度為345-390MPa。在700℃高溫下,Q345B力學(xué)性能下降60%以上,但沃斯帕洛伊合金僅下降不到13%,可見其良好的耐高溫性能。


典型蠕變斷裂強(qiáng)度,熱處理,板- 在所列時(shí)間的斷裂應(yīng)力值

相應(yīng)材料技術(shù)規(guī)范

AMS 5544, AMS 5708, AMS 5828

EN 2.4654

UNS N07001

Werkstoff 2.4654


用途

Waspaloy通常使用在極端環(huán)境中。常見應(yīng)用包括:燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉片,密封,環(huán),軸和渦輪盤。由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1243,作為X射線熒光光譜儀(XRF:X-ray fluorescence spectroscopy)的一種標(biāo)樣,就是用Waspaloy合金制作的。


英國飛機(jī)公司(British Aircraft Corporation,BAC)的TSR-2,一種1950年代后期開始研制的超音速攻擊機(jī),其機(jī)身后部排氣噴嘴四周有一個(gè)整流罩,由于這個(gè)區(qū)域的高溫特點(diǎn),該整流罩是用 Waspaloy制作成形的,并且不進(jìn)行噴涂。這種合金的加工制作被描述為“非常棘手”,它是由布里斯托爾(Bristol)的發(fā)動(dòng)機(jī)專家團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)實(shí)施的,而非由的飛機(jī)機(jī)身制造商BAC來完成。


TSR-2尾部,顯示了未涂裝的Waspaloy合金整流罩

(Tail of TSR-2, showing the unpainted Waspaloy fairing)


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