hastelloy n哈氏合金由于其出色的耐腐蚀性能和高温强度

Hastelloy N概述

Hastelloy N在704-871℃下具有的抗热氟化盐氧化的能力，在空气中的抗氧化能力也。对时效和脆化有很好的抵抗能力，同时具有良好的加工性能。

燃烧室 部分压缩空气与燃料混合， 在燃烧室燃烧， 所产生的燃气温度在1500~2000℃之间。 其余的压缩空气在燃烧室周围流动， 穿过室壁的槽孔使室壁保持冷却。 燃烧筒合金材料承受温度可达800~900℃以上， 局部可达1100℃。 冷却空气与燃烧的气体混合， 使燃气温度降到1370℃以下。 可见， 燃烧室壁除受高温外， 还承受由于内外壁温度不同引起的热应力作用。 特别是在起飞、 加速和停车时， 温度变化更为急剧。 由于周期循环加热冷却， 热应力可达很大值， 冷却孔更易破坏、 燃烧室常出现变形、 翘曲、 边缘热疲劳裂纹等。

化学成分

Ni 余量

Mo 15.0-18.0

Cr 6.0-8.0

Fe ≤5.0

C 0.04-0.08

Mn ≤1.0

Si ≤1.0

P ≤0.015

S ≤0.02

W ≤0.5

Co ≤0.2

Cu ≤0.35

导向叶片 导向叶片是调整从燃烧室出来的燃气流动方向的部件。 先进涡轮发动机导向叶片工作温度可高达1100℃， 但叶片承受的应力比较低， 一般在70MPa以下。 对材料要求是： 高温强度好， 热疲劳抗力佳， 抗氧化、 耐蚀性优异， 并具有一定的抗冲击强度和组织稳定性。

物理性能

密度（g/cm3） 8.86

熔点（℃） 1300-1400

动叶片 动叶片是涡较发动机中工作条件的部件。 先进航空发动机的燃气进口温度已达1380℃， 推力达226kN 。 涡轮叶片承受气动力和离心力的作用， 叶身部分承受拉应力大约140MPa； 叶根部分承受平均应力为280~560MPa， 相应的叶身承受温度为650~980℃， 叶根部分约为760℃。 因此， 动叶片材料要具有足够的高温拉伸强度、 持久强度和蠕变强度， 要有良好的疲劳强度及抗氧化、 耐燃气腐蚀性能和适当的塑性。 此外， 还要求长期组织稳定性、 良好的抗冲击强度， 可铸性及较低的密度。

Hastelloy N机械性能

热处理方式 固溶处理

抗拉强度σb/MPa ≥456

延伸率σ5 /% ≥21

布氏硬度 HBS 860

涡轮盘 航空发动机涡轮盘工作温度在760℃左右， 轮缘部分可达此温度， 而径向盘心温度逐渐降低， 一般在300℃左右。 轮盘正常运转时， 盘子带着叶片、 高速旋转产生很大的离心力。 停车、 起动反复进行， 形成周期疲劳。

Hastelloy N耐腐蚀性

①镍是主要的成分之一，能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力。

②铬也是主要的成分之一，能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用。

燃料箱、 泵传送器所用材料， 特别需要化学稳定性。 液态氟以及作为氧化剂的发烟硝酸和四氧化氮， 具有特别强烈的侵蚀性， 除了在1000℃以上的工作温度下出于腐蚀而引起的问题之外， 流过的气态燃烧产物也产生冲蚀性。

③铜作为辅助合金之一，它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显。蒙乃尔系统实质就是镍铜合金。

④钼作为辅助合金之一可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力。哈氏合金实质就是镍钼合金。

火箭启动时， 在1~2s内， 其加速度是5-6倍于地球的引力加速度， 由于加速度增高引起的高度过载， 会对材料施加非常巨大的机械负荷， 尽管元件所受应力是短时的， 但由于其载荷的大小和方向急剧地发生变化， 往往会引起疲劳断裂。 火箭本身重量必须尽可能的小， 因此， 金属材料的比强度在火箭制造中具有特别重要的意义。