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ニッケル基合金の起源と発展

11. 19, 2020

ニッケル基合金とは、650〜1000℃の高温で高強度、一定の耐酸化性、耐食性などの総合的な特性を備えた合金の一種を指します。主な性能に応じて、ニッケル基耐熱合金、ニッケル基耐食合金、ニッケル基耐摩耗性合金、ニッケル基精密合金、ニッケル基形状記憶合金に細分されます。高温合金は、異なる基板に応じて、鉄ベースの超合金、ニッケルベースの超合金、およびコバルトベースの超合金に分類されます。その中で、ニッケル基超合金はニッケル基合金と呼ばれています。

ニッケル基合金は1930年代後半に開発されました。ニッケル基合金のNimonic75(Ni-20Cr-0.4Ti)は、1941年に英国で最初に製造されました。クリープ強度を向上させるために、Alを添加してNimonic 80(Ni-20Cr- 2.5 Ti-1.3Al)を開発しました。 ); 1940年代半ばの米国、1940年代後半のロシア、1950年代半ばの中国も、ニッケル基合金を開発しました。ニッケル基合金の開発には、合金組成の改善と製造技術の革新という2つの側面があります。

Nickel-Based Alloy

たとえば、1950年代初頭、真空溶解技術の開発により、高AlとTiを含むニッケル基合金の精製条件が作成され、合金の強度と使用温度が大幅に上昇しました。 1950年代後半、タービンブレードの使用温度の上昇により、合金はより高い高温強度が要求されましたが、合金の強度が高いと、変形が困難または不可能でさえありました。そのため、精密鋳造技術を使用して、一連の高温強度の鋳造合金を開発しました。 1960年代半ばに、より優れた性能の指向性結晶および単結晶超合金と粉末冶金超合金が開発されました。

船舶や産業用ガスタービンのニーズを満たすために、1960年代から、優れた耐熱腐食性と安定した構造を備えた高Crニッケル基合金が数多く開発されてきました。 1940年代初頭から1970年代後半までの約40年間で、ニッケル基合金の使用温度は700℃から1,100℃上昇し、年平均約10℃上昇しました。現在、ニッケル基合金の使用温度は1,100℃を超える可能性があります。前述の単純な組成のNimonic75合金から最近開発されたMA6000合金まで、1,100℃での引張強度は2,220MPaに達し、降伏強度は192MPaです。 1,100℃/ 137MPaの条件下での耐久性は約1,000時間で、航空エンジンのブレードに使用できます。

上記の情報は、金属加工工場から提供されたものです。