ALloys un superaloys ir gan metāliski materiāli, kas sastāv no diviem vai vairākiem elementiem, bet tie ievērojami atšķiras pēc projektēšanas, veiktspējas iespējām un lietojumiem. Zemāk ir detalizēts to atšķirību sadalījums:
Sakausējums: Sakausējums ir divu vai vairāku metālu (vai metāla un nemetāla) maisījums, kas izstrādāts, lai uzlabotu parastā metāla īpašas īpašības. Piemēram, oglekļa pievienošana dzelzs veido tēraudu, kas ir stiprāks un grūtāks nekā tīrs dzelzs. Sakausējumi ir izstrādāti, lai uzlabotu izturību, izturību pret koroziju vai darbojamību, kas pielāgoti ikdienas vai rūpnieciskām vajadzībām (piemēram, celtniecība, automobiļu detaļas, virtuves piederumi).
Superakalpojums: Superakmens (vai augstas veiktspējas sakausējums) ir specializēta sakausējumu apakškopa, kas paredzēta, lai saglabātu izcilu mehānisko izturību, izturību pret koroziju un stabilitāti zem tāārkārtēji apstākļi-Pericale augsta temperatūra (bieži virs 650 grādiem /1200 grādiem F), agresīva ķīmiskā vide vai liels stress. Viņi ir "super", jo viņu sniegums ievērojami pārsniedz parasto sakausējumu sniegumu šajos prasīgajos scenārijos.
Sakausējums: Kompozīcijas ir ļoti atšķirīgas, bet parasti ir vienkāršākas, bieži apvienojot parasto metālu ar vienu vai diviem galvenajiem leģējošajiem elementiem. Piemēri ir:
Misiņš (vara + cinks)
Alumīnijs 6061 (alumīnijs + magnijs + silīcijs)
Nerūsējošais tērauds 304 (dzelzs + hroms + niķelis).
Superakalpojums: Kompozīcijas ir sarežģītas un precīzi izstrādātas, ar vairākiem leģējošiem elementiem, kas darbojas sinerģiski. Parastie bāzes metāli ietver niķeli (NI), kobaltu (CO) vai dzelzi (Fe), pievienojot:
Hroms (CR) oksidācijas rezistencei,
Molibdēns (MO), volframs (W) vai tantalum (TA) augstas temperatūras izturībai,
Alumīnijs (AL) vai titāns (Ti), veidojot nostiprināšanas nostāju (piemēram, 'fāzi uz niķeļa bāzes superaloys).
Piemēri: Inconel 718 (Ni-Cr-Fe-NB), Hastelloy X (Ni-Cr-Co-mo) un René 41 (Ni-Cr-Co-Mo-Al-Ti).
Sakausējums: Veiciet atbilstoši mērenos apstākļos, bet noārdās ekstrēmā vidē:
Augsta temperatūra: Lielākā daļa sakausējumu zaudē izturību (mīkstina) vai ātri oksidē virs 300–400 grādiem. Piemēram, oglekļa tērauds oksidē (rūsas) un ievērojami vājinās 600 grādos.
Korozija: Kaut arī daži sakausējumi (piemēram, nerūsējošais tērauds) pretojas korozijai vieglā vidē, tie neizdodas agresīvos apstākļos, piemēram, koncentrētās skābēs vai augstā hlorīda šķīdumos.
Superakalpojums: Parāda ārkārtas izturību zem galējībām:
Augstas temperatūras spēks: Uztur stiepes izturību, šļūdes pretestību (izturība pret lēnu deformāciju stresa apstākļos) un noguruma pretestība 650–1 200 grādos. Piemēram, niķeļa bāzes superaloys reaktīvo motoru turbīnu asmeņos darbojas ar 1000 grādiem +, nezaudējot strukturālo integritāti.
Izturība pret oksidāciju/koroziju: Pretojas karstām gāzēm, izkausētiem sāļiem, skābēm un jūras ūdenim. Piemēram, Hastelloy C276 augstā temperatūrā iztur sērskābi, hloru un jūras ūdeni.
Mehāniskā stabilitāte: Saglabā īpašības cikliskā stresa gadījumā (piemēram, gāzes turbīnu komponentos) vai augsta spiediena (piemēram, kodolreaktoros).
Sakausējums: Mikrostruktūras bieži ir vienkāršākas, ar vienmērīgu leģējošo elementu izkliedi parastā metāla matricā. Apstrāde ietver standarta metodes, piemēram, liešanu, velmēšanu vai metināšanu, ar minimālu termiskās apstrādes sarežģītību.
Superakalpojums: Mikrostruktūras ir ļoti kontrolētas, lai optimizētu veiktspēju. Piemēram:
Niķeļa bāzes superaloys ir divfāžu struktūra: cieta šķīduma matrica () un nostiprināšana ('), kas bloķē dislokācijas un novērš deformāciju augstā temperatūrā.
Apstrāde ir progresīva un dārga, ietverot tādas metodes kā virziena sacietēšana (lai graudu pielīdzinātu šļūdes izturībai), pulvera metalurģija (vienveidīgām mikrostruktūrām) vai sarežģītām termiskās apstrādes (lai izraisītu fāžu stiprināšanu).
Sakausējums: Izmanto ikdienas un vidējā diapazona rūpniecības lietojumos:
Būvniecība (tērauda staras, alumīnija rāmji).
Automotive (alumīnija sakausējumi motora blokiem, misiņš radiatoriem).
Patēriņa preces (nerūsējošā tērauda virtuves piederumi, bronzas rotaslietas).
Superakalpojums: Rezervēts augstas likmēm, ekstrēmās vides lietojumprogrammām:
Aerospace: reaktīvo motora turbīnu asmeņi, raķešu sprauslas un siltuma vairogi.
Enerģija: gāzes turbīnas enerģijas ražošanai, kodolreaktora komponenti.
Ķīmiskā apstrāde: reaktori un caurules, kas apstrādā kodīgus šķidrumus augstā temperatūrā.
Jūras: vilces sistēmas sālsūdens vai jūras urbšanas iekārtās.
Sakausējums: Parasti par lētiem un plaši pieejamiem, jo tie izmanto kopīgus elementus (dzelzi, alumīniju, varu) un vienkāršu apstrādi.
Superakalpojums: Dārgs reto leģējošo elementu (piemēram, tantaluma, rēnija) un sarežģītas ražošanas dēļ. Tie tiek ražoti ierobežotā daudzumā specializētām nozarēm.
Būtībā visi superakalpojumi ir sakausējumi, bet ne visi sakausējumi ir superaloys. Superaloys ir premium apakšgrupa, kas ir izstrādāta, lai izcilos ekstremālos apstākļos-augstā temperatūrā, korozijā un sprieguma ar sarežģītām kompozīcijām, precīzām mikrostruktūrām un uzlabota apstrāde. Turpretī sakausējumi kalpo plašākām, mazāk prasīgām lietojumprogrammām ar vienkāršākiem dizainiem un zemākām izmaksām.
