MP35N镍基合金管定做-上海沃乘实业有限公司

MP35N镍基合金管定做

产品介绍

MP35N
MP35N 也称为 Allvac 35N。
MP35N 是一种可时效硬化的镍钴基合金，具有独特的性能组合——超高强度、韧性、延展性和出色的耐腐蚀性。 MP35N 在硫化氢、盐水和其他氯化物溶液中具有抗腐蚀能力。在海水和其他恶劣环境中，它还具有出色的抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂能力。适用于需要高强度、高模量值和良好耐腐蚀性相结合的环境。这种合金的应用还包括医疗器械和牙科产品。
MP35N合金化学成分
元素 Co Cr Ni Mo Y
含量 33.8 21 35.47 9.4 ~
元素 CPS 硅
含量 0.013 0.008 0.0018 0.17

MP35N的物理特性
密度 8.43 g/cm³ 0.304 lb/in³
熔点 1440°C 2625°F
膨胀系数 12.8 μm/m °C (20 – 100°C) 7.1 x 10-6 in/in °F (70 – 212°F)
刚度模量 80.7 kN/mm² 11705 ksi
弹性模量 234 kN/mm² 33939 ksi

条件抗拉强度工作温度
N/mm² ksi °C °F
退火 < 1100 < 160 -200 至 +315 -330 至 +600
弹性回火 1400 – 1900 203 – 276 -200 至 +315 -330 至 +600
弹性回火 + 时效 1900 – 2200 276 – 319 -200 至 +315 -330 至 +600

MP35N（Co-35Ni-20Cr-10Mo）自1968年发现以来，以其超高的强度、强的耐腐蚀性和良好的抗疲劳性已广泛应用于航空航天紧固件、骨科植入物、石油化工水下钻井等设备。近年来研究发现，MP35N合金的强化来自两个方面，一是冷变形强化，经过一定的冷变形后，其强度可以比固溶状态提高3～5倍，二是冷变形强化。时效热处理，可以使冷的MP35N合金获得二次强化。对其强化机制的研究发现，主要强化机制为层状孪晶，并指出NP35N在室温下具有低层错能面心立方结构。 fcc的单相结构和单一的强化机制限制了其强度的进一步提高。但是，添加微量稀土元素是进一步改善合金性能的好方法。稀土Y作为世界上第一个发现的稀土元素，由于其独特的核外电子分布，在合金中具有较大的固溶度，可以净化合金熔体，改善合金组织，提高室温和合金的高温。合金的机械性能和增强的耐腐蚀性能受到研究人员的青睐。随着科学技术的进步，Y在国民经济的冶金、化工、航空航天、能源、电子等领域发挥着重要作用。
冷变形MP35N合金的时效强化机制
MP35N合金的强化来自两个方面：一是冷变形强化，其强度比固溶状态高35倍；另一种是时效热处理，可以进一步提高20%以上的强度]，但其强化机制尚未统一。 MP35N合金冷加工强化机制的主要分歧在于马氏体的形成。格雷厄姆等人。将包括 MP35N 合金在内的 Co-Ni 多相合金的线性加工硬化归因于变形诱发马氏体相 (HCP)。结构（FCC）基体之间形成机械孪晶。 Raghavan 等人认为应变诱导的马氏体转变温度低于室温（77 K），所以MP35N的室温变形强化与马氏体无关，只是因为变形孪晶的产生。辛格等人。通过 X 射线衍射 (XRD) 和透射电子显微镜 (TEM) 分析了 MP35N 合金冷加工形成的层状结构。结果表明，孪生阶段和 HCP 阶段都包括在内。普拉萨德等人。研究了直径为 100 μm 的 MP35N 线材从表层到中心层拉伸前后的显微组织，并通过 TEM 进行了详细分析。他们认为强化层片结构是厚度为1nm和1μm的孪晶，而不是孪晶。 HCP阶段。
对于 MP35N 老化的二次强化，Graham 等人。认为这是由于 Mo 原子在应力诱导的 HCP 相与基体 FCC 相之间的界面处发生偏析，进一步产生了金属间化合物 Co3Mo 的六方结构。在此过程中，片状结构阻碍位错运动，起到强化作用。研究人员 Ishmaku 等人。和 Sorensen 等基于无 HCP 相析出，仅形成变形孪晶，认为时效使 Mo 原子偏析成层错和孪晶，与变形孪晶一起起到强化作用。国内对Co合金特别是Co-Ni合金的研究较少。例如常用的3J21合金带材或线材，其最大强度仅为1 865 MPa。虽然有个别专利通过双真空冶炼、冷拔、冷轧、合金合成、时效处理，强度甚至超过3 GPa，但工艺繁琐，成本高。本文结合国内外研究，自行熔炼MP35N合金，并通过工艺改进提高其强度，同时探索其强化机理。
稀土Y对MP35N合金组织和性能的影响
1）在MP35N合金中添加稀土Y可以显着细化合金的再结晶晶粒。冷轧变形高于80%后的力学性能，400～700℃不同时效温度和500℃不同时效时间后力学性能的提高无明显影响，不改变最佳的合金。在时效条件下，500 ℃时效4 h后力学性能达到最佳。
2）虽然在1100℃高温退火过程中加入稀土Y沉淀含Y粒子，但未溶解的Y粒子并没有起到强化作用，合金的强化机制仍然是由堆垛层错形成的孪晶为老化过程中的核心。 ;同时，随着时效温度的升高和时效时间的延长，虽然析出的颗粒并未完全融入基体，但Y的分布趋于均匀。