Pirmkārt, ir svarīgi noskaidrot tehniskās definīcijas, kas regulē šīs materiālu kategorijas, kā noteikts nozares standartiem (piemēram, ASTM, ISO un metalurģijas inženierijas principi):
Nerūsējošais tērauds: Andzelzs (fe) - balstīts sakausējumsgalvenokārt definēts ar tā hroma (Cr) saturu -vismaz 10,5 masas% cr(Per ASTM A941). Hroms reaģē ar skābekli, veidojot plānu, pieliptu un sevis - Hroma oksīda (cr₂o₃) slāni uz virsmas, kas novērš turpmāku oksidāciju (rūsēt) un nodrošina pamata korozijas izturību. Papildu leģējošie elementi (piemēram, niķelis (NI) par elastību austenītiskajās pakāpēs, piemēram, 304/316, molibdēns (MO), lai izturētu pretestību 316L, vai titāns (ti) stabilizēšanai 321), lai uzlabotu īpašas īpašības, bet kodols matrics paliek dzelzs -.
Superakalpojums: Augsts - veiktspējas sakausējuma inženierijas izstrādājumsUltra - Augsts - temperatūras pakalpojums (parasti lielāks vai vienāds ar 800 grādu /1472 grādu F) un ilgstošs mehānisks spriegums(Piemēram, šļūde, termiskais nogurums vai augsts spiediens). Per ASTM B625 superaloys visbiežāk irniķelis (ni) - balstīts(piemēram, Inconel® 718, GH4049), kaut arī kobalts (co) - balstīts (piemēram, Haynes® 188) vai dzelzs - niķelis (fe -} ni) -} balstīts (eg, incoloy® 800h) varianti pastāv. Viņu definējošā īpašība ir pielāgota mikrostruktūra -, ko bieži pastiprina nokrišņi - sacietēšanas fāzes (piemēram, '{- ni₃ (al, ti) vai "- ni₃nb) vai ciets -} risinājums, kas stiprina no elementiem, piemēram, tungsten (w) vai rhen. Vai rhen. Vai rhen. Vai rhen. Vai rhen. Vai rhenum (rhen rhenum (rhen rhenum (rhen rhenanium) vai rhen rhen} vai rhen rhen (Re) -, kas uztur izturību, stabilitāti un izturību pret koroziju temperatūrā, kur vairums citu sakausējumu (ieskaitot nerūsējošo tēraudu) mīkstina, deformējas vai neizdodas.
Pamata metāla un leģēšanas stratēģiju pamatnostādne tieši ietekmē veiktspēju:
Visspilgtākā atšķirība ir tā, kā katrs materiāls darbojas ekstrēmos apstākļos - īpaši augstā temperatūrā un mehāniskajā spriegumā:
Nerūsējošais tērauds: Kamēr "Heat - izturīgs" nerūsējošais tērauds (piemēram, 310s, 330) var izturēt īsu - Termiņa ekspozīcija uz 900–1000 grādu (1652–1832 grādi F), to garā -} Termiņa veiktspēja noārdās ātri virs 800 grādu (1472 grāda f). Šajās temperatūrās:
Hroma oksīda slānis var kļūt nestabils vai izspiests (pārsla), izraisot ātru oksidāciju.
Dzelzs - bāzes matrica mīkstina, zaudējot stiepes izturību un šļūdes pretestību (piemēram, 316L stiepes izturība ir ~ 100 MPa ar 800 grādiem, no ~ 500 MPa istabas temperatūrā).
Karbīda nokrišņi (piemēram, cr₂₃c₆) pie graudu robežām var izraisīt "sensibilizāciju", samazinot izturību pret koroziju un palielinot trauslumu.
Super olšūna: Paredzēts, lai izceltos temperatūrā1000–1200 grāds (1832–2192 grāds F)Apvidū Piemēram:
Niķeļa - balstīts GH4049 uztur stiepes izturību ~ 300 MPa 1000 grādu un pretojas šļūdes (lēna, pastāvīga deformācija stresa apstākļos) tūkstošiem stundu.
'' Superaloys fāze šajās temperatūrās paliek stabila, novēršot mīkstināšanu, savukārt uzlabotās pakāpes (piemēram, Inconel® 718) izmanto "- ni₃nb, lai saglabātu stiprumu līdz 700 grādiem.
Nerūsējošais tērauds nav izstrādāts augstām mehāniskām slodzēm paaugstinātā temperatūrā. Piemēram:
Parastā austenīta nerūsējošā tērauda (304) ražas stiprums ir ~ 170 MPa ar 600 grādu - nepietiekams slodzei - gultņu komponentiem, piemēram, gāzes turbīnu asmeņiem, kuriem nepieciešami ražas stiprumi> 400 MPa 800 grādos.
Turpretī superaloys ir optimizēti šādām prasībām:
GH4049 ražas stiprums ir ~ 200 MPa ar 1000 grādu un ~ 650 MPa ar 700 grādiem, padarot to piemērotu turbīnu asmeņiem un raķešu sadedzināšanas kamerām, kurām ir gan liels siltums, gan stress.
Veiktspējas spraugas nozīmē pilnīgi atšķirīgus lietošanas gadījumus:
Nerūsējošais tērauds: Izmanto lietojumprogrammās, kurKorozijas pretestība mērenā temperatūrāir prioritāte, piemēram:
Pārtikas pārstrādes aprīkojums (304), jūras aparatūra (316L), ķīmiskās uzglabāšanas tvertnes (317L) vai automobiļu izplūdes sistēmas (409).
Pat "augsts - temperatūra" nerūsējošais tērauds (piemēram, 310s) ir ierobežoti ar - ielādi - Guva lomas, piemēram, krāsns oderējumiem vai siltummaiņa caurulēm zemās - spiediena sistēmās.
Super olšūna: RezervētsExtreme, augsta - veiktspējas videkur neveiksmei būtu katastrofiskas sekas, piemēram:
Aviācijas un kosmosa: gāzes turbīnu asmeņi (Inconel® 718), raķešu sprauslas (Haynes® 282).
Enerģija: Ultra - superkritiskā elektrostacijas katlu caurules (Incoloy® 800h), kodolreaktora komponenti (sakausējums 690).
Industriāls: augstas - temperatūras krāsns starojuma caurules (GH3030) vai katalītiskā plaisāšanas reaktora iekšējie materiāli (Hastelloy® X).
Nerūsējošais tērauds un superaloys ir atšķirīgas materiālu klases, atdalot ar to pamatkompozīciju, dizaina mērķiem un veiktspējas robežām. Nerūsējošais tērauds ir dzelzs - balstīts sakausējums, kas optimizēts korozijas pretestībai mērenā temperatūrā, savukārt superaloys ir niķeļa/kobalta - balstīti materiāli, kas izstrādāti ultra - augsta -} temperatūras stiprībai un izturībai. Kaut arī nerūsējošais tērauds ir daudzpusīgs un izmaksā -, kas ir efektīvs ikdienas skarbai videi, tam trūkst mikrostruktūras un kompozīcijas inženierijas, kas nepieciešama, lai kvalificētos kā superaloy -, un tas neizdodas ekstremālos apstākļos, kad superaloys ir būtisks.
