高溫合金或性能卓越合金是有色板塊鋁合金，高溫下表現(xiàn)出了優(yōu)異的強(qiáng)度表層可靠性。他們可以在相對(duì)較高的溶點(diǎn)（達(dá)到 85% 的溶點(diǎn) (T m ) 以開(kāi)爾文近視度數(shù)表明，0.85）下安全運(yùn)營(yíng)是他們的關(guān)鍵所在特性。高溫合金通常是在高過(guò) 540 °C (1000 °F) 的溫度下應(yīng)用，由于在各種溫度下普通鋼材和鈦金屬也會(huì)失去其強(qiáng)度，并且在這個(gè)溫度下鋼會(huì)出現(xiàn)浸蝕。高溫下，高溫合金維持沖擊韌性，耐熱蠕變變型、表層可靠性和耐腐蝕或抗氧化。一些鎳基非常鋁合金能夠承受超出 1200°C 的溫度，實(shí)際在于鋁合金成分。非常鋁合金一般以單晶體方式鍛造，盡管位錯(cuò)能夠提供抗壓強(qiáng)度，但也會(huì)降低抗蠕變性。

　　他們最開(kāi)始被開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)用以飛機(jī)場(chǎng)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓。今日，比較常見(jiàn)的運(yùn)用是飛機(jī)場(chǎng)渦輪增壓構(gòu)件，它必須在科學(xué)合理的的時(shí)間內(nèi)承擔(dān)比較嚴(yán)重氧化環(huán)境和高溫的曝露。現(xiàn)階段的應(yīng)用包含：

　　飛機(jī)場(chǎng)氣輪機(jī)

　　汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電站

　　診療運(yùn)用

　　航天飛機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)

　　熱處理電爐

　　核電站

　　鎳是高溫合金的核心元素，高溫合金是一組用以渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的鎳、鐵鎳合金和鈷合金。這種合金具備優(yōu)異的耐熱蠕變變型水平，并且在遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于別的航天工程構(gòu)造材料的溫度下保持其彎曲剛度、抗壓強(qiáng)度、韌性尺寸穩(wěn)定性。

　　55%

　　21%

　　14%

　　鎳基高溫合金現(xiàn)階段占優(yōu)秀飛機(jī)場(chǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)重量的 50% 之上。鎳基高溫合金包含細(xì)晶強(qiáng)化鋁合金和時(shí)效硬化鋁合金。時(shí)效硬化鋁合金由分散化有 Ni 3相關(guān)積累的馬氏體 (fcc) 基材構(gòu)成(Al,Ti) 具備 fcc 構(gòu)造的金屬間化合物。鎳基高溫合金要以鎳為基本合金成分的鋁合金，在前探討的運(yùn)用中甄選做為葉子材料，而非鈷基或鐵基高溫合金。鎳基高溫合金的重要性取決于他們高溫下高強(qiáng)度、高蠕變和耐蝕性。一般以定向凝固方式或單晶體方式鍛造渦輪葉片。單晶葉片主要運(yùn)用于渦輪增壓級(jí)第一排。

　　一般來(lái)說(shuō)，Inconel是 Special Metals 的一個(gè)馬氏體鎳鉻合金基高溫合金系列申請(qǐng)商標(biāo)。Inconel 718是一種鎳基高溫合金，具備高韌性特性和耐熱性。它也表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐腐蝕和抗氧化性維護(hù)。Inconel 高溫抗壓強(qiáng)度是由細(xì)晶強(qiáng)化或沉淀硬化所產(chǎn)生的，實(shí)際在于鋁合金。Inconel 718 由 55% 的鎳、21% 的鉻、6% 的鐵和少量錳、碳和銅構(gòu)成。

　　高溫合金最常見(jiàn)的主要用途是航天航空和其他一些高新技術(shù)行業(yè)。這類高溫合金在極端氣候下兼顧耐蝕性和材料抗壓強(qiáng)度，在中國(guó)核工業(yè)中表現(xiàn)優(yōu)異。一些核電廠將鎳基高溫合金用以反應(yīng)堆堆芯、控制棒和相近構(gòu)件。在中國(guó)核工業(yè)中，特別是在應(yīng)用低鈷高溫合金（因?yàn)榭赡芗ぴ掆?59）。核燃料組件的一些結(jié)構(gòu)部件，如頂端和底部噴頭，很有可能由高溫合金如 Inconel 做成。間距柵一般由具備低熱中子吸收截面的抗腐蝕材料做成，一般是鋯合金（~ 0.18 × 10 –24cm2）。第一個(gè)和最后一個(gè)間距網(wǎng)格圖也可以由低鈷鉻鎳鐵合金做成，這是一種非常適宜于承受力和熱量極端惡劣環(huán)境中常用的高溫合金。

　　蠕變，又稱為內(nèi)冷，要在穩(wěn)定負(fù)載或應(yīng)力下隨著時(shí)間增大的變形。這是由于長(zhǎng)期暴露在比較大的內(nèi)部機(jī)械設(shè)備應(yīng)力而造成強(qiáng)度極限，而且在長(zhǎng)時(shí)間遇熱的材料中更為嚴(yán)重。變形率是材料特性、暴露時(shí)間、曝露溫度和增加的構(gòu)造負(fù)載的函數(shù)公式。假如我們高溫下應(yīng)用材料，蠕變是一個(gè)非常重要的狀況。蠕變?cè)陔娏π袠I(yè)中至關(guān)重要，在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中是最關(guān)鍵的。對(duì)于很多使用壽命相對(duì)較短的蠕變狀況（比如渦輪葉片在軍用機(jī)中），裂開(kāi)時(shí)間最主要的設(shè)計(jì)方案參考標(biāo)準(zhǔn)。自然，針對(duì)它明確，一定要進(jìn)行蠕變實(shí)驗(yàn)直到無(wú)效點(diǎn)；這種被稱作蠕變斷裂試驗(yàn)。

　　材料抗蠕變性受很多條件的限制，比如蔓延率、沉淀和晶粒尺寸。一般來(lái)說(shuō)，有三種一般方式能夠防止金屬材料蠕變。一種方法是采用更高熔點(diǎn)金屬，第二種方法是什么應(yīng)用更高晶粒尺寸的材料，第三種方法是什么應(yīng)用細(xì)晶強(qiáng)化。體心立方 (BCC) 金屬材料高溫下抗蠕變性較差。因而，根據(jù) Co、Ni 和 Fe 的高溫合金（一般是體心馬氏體鋁合金）能被設(shè)計(jì)成具備調(diào)節(jié)劑蠕變性，因而已經(jīng)成為持續(xù)高溫環(huán)境下的理想化材料。

　　應(yīng)力浸蝕干裂(SCC)是最嚴(yán)重冶金工業(yè)難題之一，都是中國(guó)核工業(yè)關(guān)鍵關(guān)心的問(wèn)題之一。應(yīng)力浸蝕干裂是另加拉應(yīng)力和腐蝕環(huán)境聯(lián)合作用得到的結(jié)果，這幾種危害都是非常必要的。SCC 是一種在拉應(yīng)力影響下出現(xiàn)于位錯(cuò)的晶間腐蝕浸蝕。高合金鋼比不上鐵素體不銹鋼比較敏感，但是它們?cè)诟缓入x子含量水中很容易發(fā)生 SCC。但是，鎳基高溫合金不會(huì)受到氯離子含量或氫氧根離子產(chǎn)生的影響。耐應(yīng)力浸蝕干裂的鎳基高溫合金的一個(gè)例子是 Inconel。

　　材料屬性聚集特性，這就意味著它們與品質(zhì)不相干，而且很有可能隨時(shí)隨系統(tǒng)軟件里的不同位置而改變。材料科學(xué)合理的前提包含科學(xué)研究材料的構(gòu)造，并把它們與它們特性（機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備等）結(jié)合起來(lái)。一旦材料專家了解到了這種結(jié)構(gòu)-特性關(guān)聯(lián)性，他們便還可以繼續(xù)科學(xué)研究材料在給出運(yùn)用里的相對(duì)性特性。材料構(gòu)造以及特性的重要決定性因素則是構(gòu)成化學(xué)分子及其把它制作成最后方式的形式。

　　材料經(jīng)常會(huì)被挑選用于各種運(yùn)用，因?yàn)樗邆渥罾硐氲臋C(jī)械設(shè)備特性組成。針對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用，材料特性尤為重要，技術(shù)工程師務(wù)必把它們考慮進(jìn)去。

　　在材料結(jié)構(gòu)力學(xué)中，材料強(qiáng)度就是指其在沒(méi)有出現(xiàn)故障或形狀變化的情形下承擔(dān)另加負(fù)載能力。材料強(qiáng)度大部分考慮到了增加到材料里的外部載荷與所產(chǎn)生的變形或材料規(guī)格轉(zhuǎn)變相互關(guān)系。材料強(qiáng)度就是它在沒(méi)有出現(xiàn)故障或形狀變化的情形下承擔(dān)這類增加的負(fù)載能力。

　　高溫合金——Inconel 718 的極限抗拉強(qiáng)度在于熱處理方法，但大約為 1200 MPa。

　　的極限拉伸抗壓強(qiáng)度是工程項(xiàng)目里的較大應(yīng)力-應(yīng)變曲線。這對(duì)應(yīng)于較大應(yīng)力能通過(guò)支撐力構(gòu)造才能維持。極限抗拉強(qiáng)度一般稱之為“抗壓強(qiáng)度”，乃至稱之為“極限值”。假如增加并維持這類應(yīng)力，就會(huì)造成破裂。一般，該值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于妥協(xié)應(yīng)力（比一些種類金屬高于 50% 到 60%）。當(dāng)可塑性材料做到其極限強(qiáng)度時(shí)，它會(huì)在截面積部分減少的情形下產(chǎn)生頸縮。應(yīng)力-應(yīng)變曲線不包括高過(guò)極限強(qiáng)度的應(yīng)力。雖然變型能夠繼續(xù)增加，但做到極限強(qiáng)度后應(yīng)力一般也會(huì)降低。它是一種密集式資產(chǎn)；因而該值不在于試樣的規(guī)格?？墒牵谟谕庠谝蛩?，比如樣品制取、接口測(cè)試和材料的溫度。極限抗拉強(qiáng)度從鋁合金的 50 MPa 到超高強(qiáng)度鋼的 3000 MPa 不一。

　　高溫合金——Inconel 718 的抗拉強(qiáng)度在于熱處理方法，但大約為 1030 MPa。

　　上述屈服極限是在點(diǎn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其標(biāo)示的彈性個(gè)人行為限制和逐漸可塑性個(gè)人行為。抗拉強(qiáng)度或妥協(xié)應(yīng)力是界定為材料逐漸形狀變化時(shí)的應(yīng)力的材料特性，而屈服極限是離散系統(tǒng)（彈力 可塑性）變型逐漸一個(gè)點(diǎn)。在屈服極限以前，材料將發(fā)生壓縮變形，并且在增加的應(yīng)力清除后挽回其原有樣子。一旦超出屈服極限，一部分變型無(wú)疑是長(zhǎng)期性的且不可逆轉(zhuǎn)。一些鋼和其它材料表現(xiàn)出一種稱之為屈服極限情況的個(gè)人行為?？估瓘?qiáng)度從低抗壓強(qiáng)度鋁合金的 35 MPa 到高強(qiáng)度鋼板的 1400 MPa 之上不一。

　　高溫合金的楊氏彈性模量 – Inconel 718 為 200 GPa。

　　的楊氏彈性模量主要是用于在雙軸變形線形彈力制度的拉伸和壓縮應(yīng)力的彈性模具，通常是由拉伸實(shí)驗(yàn)評(píng)定。在符合極限值應(yīng)力的情形下，物件將能夠在清除負(fù)荷時(shí)修復(fù)其規(guī)格。增加的應(yīng)力造成結(jié)晶里的分子從它們平衡態(tài)挪動(dòng)。全部原子的偏移量同樣，但仍然保持其相對(duì)性幾何結(jié)構(gòu)。當(dāng)應(yīng)力清除后，全部分子都返回原處，不會(huì)產(chǎn)生變形。依據(jù)虎克基本定律，應(yīng)力與應(yīng)變力正相關(guān)（在彈力區(qū)），直線斜率便是楊氏模量. 楊氏模量相當(dāng)于豎向應(yīng)力除于應(yīng)變力。

　　高溫合金-Inconel 718 的抗拉強(qiáng)度在于熱處理方法，但大約為 330 MPa。

　　在材料科學(xué)合理中，強(qiáng)度是承擔(dān)表層壓印（部分形狀變化）和刮傷能力。強(qiáng)度應(yīng)該是最不明確的材料特性，因?yàn)樗苡锌赡鼙砻骺构蝹?、抗磨損、抗壓印乃至抗成形或局部形狀變化。從工程項(xiàng)目的角度看，強(qiáng)度至關(guān)重要，由于對(duì)摩擦磨損或蒸氣、油和水腐蝕的抗磨性一般伴隨著硬度的的增加提升。

　　抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)是壓痕硬度實(shí)驗(yàn)的一種，致力于硬度試驗(yàn)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。在布氏試驗(yàn)中，硬質(zhì)的球型拉力在一定負(fù)載下被壓進(jìn)被測(cè)金屬表層。典型性檢測(cè)應(yīng)用 10 mm（0.39 英尺）直徑 硬底化軸承鋼球做為拉力，力是 3,000 kgf（29.42 kN；6,614 lbf）。負(fù)荷在指定時(shí)間段（10 到 30 秒）內(nèi)維持穩(wěn)定。針對(duì)過(guò)軟的材料，應(yīng)用比較小的力；針對(duì)偏硬的材料，用鈷合金球取代軸承鋼球。

　　該檢測(cè)帶來(lái)了量化分析材料硬度的標(biāo)值結(jié)論，該強(qiáng)度由抗拉強(qiáng)度數(shù)- HB 表明?？估瓘?qiáng)度數(shù)由常用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM E10-14[2] 和 ISO 6506–1:2005）指定為 HBW（H 來(lái)源于強(qiáng)度，B 來(lái)源于抗拉強(qiáng)度，W 來(lái)源于拉力材料鎢（鎢）滲碳體）。在之前的標(biāo)準(zhǔn)下，HB 或 HBS 用以泛指建筑用鋼拉力開(kāi)展的測(cè)量。

　　的抗拉強(qiáng)度數(shù)（HB）是負(fù)荷由壓印表面總面積除于。模型的直徑要用含有累加標(biāo)尺的光學(xué)顯微鏡檢測(cè)的。抗拉強(qiáng)度數(shù)自下式測(cè)算：

　　有很多種常見(jiàn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（比如 Brinell、Knoop、Vickers和Rockwell）。有可利用的報(bào)表將來(lái)自各式各樣測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的硬度數(shù)據(jù)密切相關(guān)，在其中關(guān)聯(lián)性可用。在大多數(shù)尺寸中，高硬度值意味著硬質(zhì)的金屬材料。

　　材料的熱性能就是指材料并對(duì) 溫度改變和發(fā)熱量運(yùn)用的反映。當(dāng)固態(tài)以熱方式吸取能量時(shí)，它溫度會(huì)上升而且規(guī)格也會(huì)增加。可是不同類型的材料對(duì)加熱反映不一樣。

　　熱導(dǎo)率、熱變形和導(dǎo)熱系數(shù)是固態(tài)實(shí)際應(yīng)用中一般非常重要的特性。

　　高溫合金 - Inconel 718 鋼的熔點(diǎn)大約為 1400°C。

　　一般情況下， 熔融 是一個(gè) 改變 物質(zhì)從固態(tài)到液態(tài)相。 物質(zhì) 溶點(diǎn)是出現(xiàn)這類改變時(shí)的溫度。的 溶點(diǎn) 也限制一種情況，其中在均衡的固體液體能夠存有。

　　高溫合金 - Inconel 718 的導(dǎo)熱系數(shù)為 6.5 W/(mK)。

　　固態(tài)材料的熱傳導(dǎo)特性根據(jù)稱之為導(dǎo)熱系數(shù)k（或 λ）的特性去衡量 ，單位是 W/mK。這是化學(xué)物質(zhì)根據(jù)傳輸傳送熱量實(shí)力的測(cè)量 。一定要注意， 傅立葉定律 適合所有化學(xué)物質(zhì)，不論其情況怎樣（固態(tài)、液態(tài)或汽體），因而，它同樣適用于液體和汽體。

　　大部分液體和固體的 導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度而改變。針對(duì)蒸氣，它還取決于工作壓力。一般來(lái)說(shuō)：

　　大部分材料很接近勻質(zhì)，因而我們一般能夠?qū)懗?k = k (T)。相近的概念與 y 和 z 角度的導(dǎo)熱系數(shù) (ky, kz) 有關(guān)，但是對(duì)于各向異性材料，導(dǎo)熱系數(shù)與傳送方位不相干，kx = ky = kz = k。

　　檢舉/意見(jiàn)反饋