Hvað eru háhita málmblöndur?

Háhita álfelgur er hvaða álefni sem getur virkað jafnt og þétt í langan tíma í umhverfi með hátt hitastig og streitu. Það er einnig þekkt sem Superalloy og hefur mikinn styrkleika. Það er mikið notað í miklum hita alvarlegum stillingum, þar með talið kjarnorku-, jarðolíu-, gasturbínu-, geim- og bifreiðaiðnaðinum.

Þróun gasturbínu og flugsvæða samtímans hefur verið stýrt verulega með tilkomu háhita málmblöndur, sem gera þeim kleift að starfa við meiri hitastig, auka brennslu skilvirkni og nota minni orku.

Dæmigerðir eiginleikar:

- Hærri háhitastyrkur

- Góð oxun og tæringarþol

- Góð þreytuárangur

- Góð brot á beinbrotum

Metallographic uppbyggingin er pínulítið net kornanna og brúnirnar á milli í háhita málmblöndur. Það hefur mikil áhrif á vélrænni eiginleika álfelgunnar, eins og hversu vel það standast hátt hitastig og skríða. Mismunandi gerðir af háhita málmblöndur (nikkel-byggð, járn byggð, kóbalt-undirstaða) hafa mismunandi smíði vegna mismunandi samsetningar þeirra.

 áfangi:Andlitsmiðað rúmmetra (FCC) uppbygging, sem aðal álagsáfangi álfelgisins, sem er ábyrgur fyrir heildarstyrknum

 'áfangi:Pantað andlitsmiðuð rúmmetra, styrkingarfasi, bætir háhitastyrk

 „Áfangi:Raskað andlitsmiðjuðu rúmmetra uppbyggingu, sem styrkingarfasa í sumum nikkel-byggðum málmblöndur eins og Inconel 718

 Carbide:Stöðugur áfangi með háum hita sem getur hindrað kornamörk renni og rekið, bætt afköst skriðs og bætt stöðugleika kornamörkanna

1. Nikkel-byggð háhita málmblöndur

Á öllu sviði háhita málmblöndur hafa nikkel-byggðar málmblöndur sérstaklega verulega stöðu. Það er oftast notað af þremur háhita málmblöndur, sem notaðir eru við framleiðslu á þotuvélum fyrir flugvélar og heitari íhluti nokkurra iðnaðar gasturbína.

Aðalþáttur þess er nikkel (Ni), sem venjulega er yfir 50% af því. Til að bæta viðnám sitt gegn háum hitastigi, oxun, tæringu og skríða inniheldur það einnig kóbalt (CO), króm (Cr), mólýbden (MO), ál (Al), títan (Ti), wolfram (W), rhenium (Re) og aðra hluti.

Helstu frammistaða

- Hámarks rekstrarhiti: allt að 1100 gráðu

-Framúrskarandi háhitastyrkur og skriðþol, hentugur fyrir langvarandi þjónustu við háhita

- Gott oxunarviðnám og súlfíð tæringarþol

- Hægt er að soðna nokkrar nikkel-byggðar málmblöndur og er auðvelt að vinna úr

Algengar einkunnir

- Inconel 718 (Uns N07718): Hátt hitastig viðnám og skriðþol

- Hastelloy X (Uns N06002): Tæringarþol, hentugur fyrir brennsluhólf

- Waspaloy (Uns N07001): Framúrskarandi háhitastyrkur

- Rene 41 (Uns N07041): Hár styrkur, en erfitt að vinna úr

- Nimonic 80a (Uns N07080): Gas hverflablöð

Dæmigert forrit

- Túrbínublöð flugvéla, brennsluhólf, stútar

- Gas hverfill heitur endar íhlutir, svo sem brennsluhólf og leiðbeina VANES

- Kjarnorkuviðbragðshlutir

- Petrochemical háhita tæringarumhverfi

2.

Hitþolinn álstál er annað nafn á járn byggð háhita ál, sem er að mestu leyti samsett úr járni (Fe) (venjulega meira en 50%) með snefilmagni af málmblöndu eins og Ni og Cr. Það fer eftir normaliserandi viðmiðum þess, er hægt að flokka hitaþolið álstál sem martensite, austenite, perlít, ferrite osfrv.

Helstu frammistaða

- Notkun hitastigs: 750 ~ 900 gráðu

- Gott oxunarþol, hentugur fyrir háhita umhverfi

- Low creep resistance and endurance strength, not suitable for extremely high temperature environments (>900 gráðu)

Algengar einkunnir

Hastelloy D -205: Tæringarþolið háhita forrit

Dæmigert umsókn

- Gasturbínuíhlutir (íhlutir með lægra rekstrarhita)

- Minniháttar íhlutir í geimferðum

- Útblásturskerfi og háhitalokar í bifreiðageiranum

3. Kóbalt-undirstaða Superalloys

Kóbalt er grunnurinn að kóbalt-byggðri superalloys, sem hafa u.þ.b. 60% kóbalt í þeim. Til þess að auka hitastig viðnáms ofurlyfja verður að bæta við íhlutum eins og Cr og Ni samtímis.

Helstu eiginleikar

- Framúrskarandi oxunarþol og hitauppstreymi viðnám, hentugur fyrir öfgafullt umhverfi

- Góður háhitastyrkur, allt að 1000 gráðu

- framúrskarandi slitþol; Sumir notaðir við slitþolnar húðun

Algengar einkunnir

- Haynes 188 (Uns R30188): Sterk oxunarviðnám

-Mar-M 509: Hentar fyrir háhita gasturbínublöð

Dæmigert forrit

- Gas hverflum heitum endum íhlutum, svo sem brennsluhólf

- Túrbínublöð flugvéla

- Kjarnorkuiðnaður háhita búnaður

- slitþolnir íhlutir, svo sem lokar og legur

 Nikkel-undirstaða Superalloy: Algengasta og besta árangurinn

 Járn-byggð Superalloy: Lágir kostnaðar, örlítið léleg hitastig viðnám

 Kóbalt-undirstaða Superalloy: Framúrskarandi andoxunar- og tæringargeta

1. Solid lausn styrkti háhita málmblöndur

Til þess að búa til fastar lausnarþyrpingar og hækka innihald fastra lausnarefnisins í háhita álfelgnum eru fast lausnarþættirnir í álfelgunum leyst upp í fylkið.

 Kostir:Bættu styrk, hörku, hörku og slitþol í háhita málmblöndur

 Ókostir:Það er auðvelt að framleiða fyrirbæri eins og minnkað botnfall og brothætt fylki, sem hefur áhrif á þreytuþol og hörku háhita málmblöndur

 Umsókn:Hentar fyrir skammtímahitastig umhverfi, svo sem gasturbínuhylki.

2. Úrkoma styrkti háhita málmblöndur

Það vísar til þess að bæta ákveðnu magni af úrkomuþáttum við háhita álfelginn til að mynda smásjárfasa með þættunum í fylkinu og auka þar með beygju og klippaþol háhita álfelgisins.

 Kostir:

- Bættu oxunarþol og tæringarþol á háhita málmblöndur

- Bæta mýkt, hörku og styrk við hátt hitastig

 Ókostir:Auðvelt að mynda yfirborðssprungur, lausagang og önnur vandamál, draga úr gæðum og þjónustulífi háhita málmblöndur

 Umsókn:Hentar fyrir langtíma háhita þjónustuhluta, svo sem hverflablöð flugvéla

3.

Með hitameðferð er styrkingarfasinn felldur til að bæta hörku og hitaþol

 Kostir: Stillanleg hörku og frammistaða

 Umsókn: Hentar vel fyrir langtíma þjónustu við háan hita

4. Dreifingarstyrktar háhita málmblöndur

Markmiðið er að auka styrk og hörku álfelgsins með því að bæta við dreifðum hörðum agnum. Til að auka styrk og hörku grunnmálmsins eru þessar harða agnir-sem geta verið oxíð, karbíð osfrv.

 Kostir: Góð þreytuþol og háhitastyrkur

 Umsókn: Suitable for extremely high-temperature environments (>1200 gráðu)

1. afmyndað Superalloy

Það vísar til háhita málmblöndur sem hægt er að vinna úr heitum og köldum með því að móta, rúlla, útdrátt og öðrum ferlum.

 Eiginleikar: Góður plastleiki, mikill styrkur, hentugur fyrir flókin mannvirki

 Vinnuhitastig: -253 ~ 1320 gráðu

 Umsókn: Turbine diskur flugvéla, hlíf

2. Steypu Superalloy

Málmblöndunin sem undirbýr hluta með steypuaðferð er kölluð steypu háhita ál.

Samkvæmt Matrix er hægt að skipta því í járn byggð steypu háhita ál, nikkel-undirstaða steypu háhita ál og kóbalt-undirstaða steypuhita álfelgur

Samkvæmt kristöllunaraðferðinni er hægt að skipta henni í fjölkristallaða steypu háhita ál, stefnu storknun steypir háhita ál, stefnuleiðbeiningar með háhita og steypu steypuhita álfelg

 Eiginleikar: Hentar fyrir háhita og flókið streituumhverfi, stök kristal álfelgur hefur engin kornamörk og góð afköst

 Umsókn: Túrbínublöð flugvéla

3. Power Superalloy

Það er háhita ál úr duft málmvinnsluferli.

Samkvæmt styrkingaraðferðinni á álfelginni er henni skipt í styrkingu dreifingar og styrkingar úrkomu.

 Eiginleikar: Samræmd uppbygging, engin aðgreining, ákaflega háhitastyrkur

 Umsókn: Aerospace Engine Disk

4. ODS Superalloy

→ OSD: Oxíðdreifing styrkti Superalloy

Styrking oxíðs dreifingar á ofurlyfjum vísar til nýrrar styrkingaraðferðar sem bætir ákveðnu magni af hitafræðilegum stöðugum oxíðum við ofurmeðferðina til að dreifa þeim í fylkinu og mynda oxíðdreifingarfasa sem er óleysanlegt í fylkinu og styrkir þar með málmblönduna enn frekar. Það er venjulega útbúið með vélrænni málmblöndu.

 Eiginleikar: Sterk skriðþol yfir 1200 gráðu

 Umsókn: Aerospace vél

Aerospace: Aircraft vélar, hverflablöð, brennsluhólf

Gasturbínur: Háhitaþættir gasturbínur fyrir virkjanir

Kjarnorkuiðnaður: Uppbygging kjarnakljúfa

Bifreiðariðnaður: Hlutfallslegir vélarhlutar

Petrochemical iðnaður: tæringarþolinn búnaður