1.Kas definē superaloy?
Ārkārtīgi augsta - temperatūras stabilitāte: Superalveidiem jāsaglabā izturība, šļūdes pretestība (pretestība pastāvīgai deformācijai garā - Termiņā/spriegumā) un oksidācijas/korozijas izturība temperatūrāvirs 650 grādiem (1200 grāds F)- un bieži vien daudz augstāks (piemēram, 1000–1250 grāds progresīvām pakāpēm, ko izmanto reaktīvo motoru turbīnu asmeņos). Šī ir viņu noteicošā īpašība: tie ir paredzēti darbībai vidē, kur lielākā daļa metālu ātri mīkstina, deformējas vai oksidējas.
Kompozīcija, kas balstīta uz niķeļa, kobalta vai dzelzs - niķeļa sistēmām: Superaloys nav patstāvīgi elementi, bet gan sarežģīti sakausējumi, kas būvēti ap niķeļa "parasto metālu" (visizplatītākais), kobalts vai dzelzs - niķelis. Viņi paļaujas uz precīziem leģējošu elementu (piemēram, alumīnija, titāna, volframa, molibdēna, rēnija) papildinājumiem, lai veidotosAugstas - temperatūras stiprināšanas fāzes-, piemēram, '- ni₃ (al, ti) fāze niķelī - balstīti superalloys -, kas bloķē mikrostruktūru vietā un novērš mīkstināšanu karstumā.
Mērķtiecīgs uz siltumu - intensīvas lietojumprogrammas: Superaloys ir mērķis -, kas būvēti komponentiem, kas darbojas karstākajās sistēmu daļās: reaktīvo motora turbīnu asmeņi/degvielas uzpilde, gāzes turbīnu karstās sekcijas, raķešu motora sprauslas un kodolreaktora pamatkomponenti. Viņu vērtība ir iespējama šīm sistēmām, lai tās varētu droši darboties termiskos apstākļos, kas iznīcinātu citus materiālus.
2. Titāna īpašības: spēcīgas, bet ne "super" augstā temperatūrā
a. Temperatūras veiktspēja: ciets ierobežojums zem superaloka standartiem
To ražas stiprums un stiepes izturība strauji samazinās (piemēram, ti - 6AL-4V, visizplatītākais titāna sakausējums, zaudē ~ 40% no tās istabas temperatūras stiprības ar 500 grādiem).
Šļūdes pretestība kļūst nepietiekama: 600 grādos, pat zemā stresa apstākļos, titāna sakausējumi laika gaitā pastāvīgi deformēsies - Kļūda režīms Superaloys ir skaidri izstrādāts, lai izvairītos.
Palielinās oksidācijas risks: virs 600 grādiem titāns veido trauslu, bez - aizsargājošu oksīda slāni (atšķirībā no superaloys, kas veido stabilu, sevis - dziedinošo oksīda skalu ar 1000 grādu +).
b. Kompozīcija un stiprināšanas mehānismi: nav saskaņota ar superaloys
Superaloys lietošananokrišņu sacietēšana(veido sīkas, stabilas 'vai' 'fāzes, kas bloķē dislokācijas kustību) unciets - risinājums stiprināšana(Pievienojot tādus elementus kā volframs, lai "nostiprinātu" metāla režģi) - abi optimizēti siltuma stabilitātei.
Titāna sakausējumi, turpretī, paļaujas uzfāzes transformācijas sacietēšana(Kontrolējot un fāžu attiecību un fāžu, izmantojot termisko apstrādi) un ierobežota cieta - šķīduma stiprināšana. Šie mehānismi sadalās augstā temperatūrā, jo / fāzes kļūst nestabilas un dislokācijas brīvi pārvietojas.
c. Lietojumprogrammas nišas: viegls pret augstu - temperatūru
Titāna sakausējumi (piemēram, ti - 6Al-4V) blīvums ir ~ 4,5 g/cm³ (puse no tērauda, ~ 60% no niķeļa bāzes superaloys) un Excel lietojumprogrammās, kur svara ietaupījums ir vairāk nekā ekstrēms karstuma pretestība: gaisa pārvadājumiem, ķīmiskiem veidiem (ķīmiskiem veidiem (Medical Impants dēļ-biocompatatatatatatatpataty)) un ķīmiskiem veidiem (scenosin veido veido veido veido veido veidošanā. izturība pret koroziju skābēs).
Turpretī superaloys tiek izmantoti, ja karstuma pretestība nav - Pārnāmu -, pat ja tie ir smagāki. Piemēram, strūklas motora zems - spiediena kompresors (darbība ar 300–400 grādu) var izmantot titānu svara ietaupījumam, bet augstais - spiediena turbīna (1000 grāds +) izmantos niķeli - balstīta superalloy, piemēram, CMSX {}} 4 (a Single-crystalloy).
3. Vai kādi titāna sakausējumi ir "SuperAlloy - patīk"?
To maksimālā temperatūra (750 grāds) joprojām ir zemāks par 800 grādu + slieksni ievadīšanai - līmeņa superaloys (piemēram, Inconel 718, kas darbojas līdz 900 grādiem).
Viņiem trūkst šļūdes pretestības un oksidācijas stabilitātes patieso superaloys: 800 grādu sakausējumos ir ātrs šļūdes, turpretim niķelim - bāzes superakalpojumi, piemēram, Waspaloy, tūkstošiem stundu laikā šajā temperatūrā uztur spēku.
Tie nav daļa no niķeļa/kobalta/dzelzs - niķeļa sistēmām, kas definē superaloys, tāpēc tās tiek klasificētas kā "progresīvas titāna intermetālijas", nevis superaloys.
