铁元素在高温合金中的作用

浏览次数：822 日期：2017-09-02

铁是周期表中的第26号元素，与Ni和Co同属VIIIA族，具有体心立方结构，从室温到高温要发生同素异构转变，从α铁素体转变为γ奥氏体，在更高的温度又从γ奥氏体转变为δ铁素体。元素铁要作为高温合金基体，必需加入镍，扩大奥氏体范围，使合金在常温具有稳定的γ奥氏体基体。铁基高温合金至少要加入25%以上的Ni,才能形成稳定的γ奥氏体合金。
元素铁加入到镍基高温合金中，不仅可以降低成本，而且其晶格常数与Ni相差3%，由于晶格膨胀而引起长种应力场，阻碍位错运动。同时丐固溶强化作用。国内外广泛使用的GH4169（Inconel718)合金，就含有18%Fe、650℃以下的屈服强度优异，是先进航空发动机广泛使用的涡轮盘材料。
元素铁加入到钴基合金中，扩大奥氏体区，稳定Co基γ奥氏体，与镍具有类似作用。我国研制的变形钴基高温合金GH6159含有8%～10%Fe.此外，铁原子比钴原子大，加入到钴基奥氏体引起晶格畸变，产生弹性应力场，有利于强度的提高，但固溶强化作用较弱。