Augstas temperatūras sakausējumu ieviešana un piemērošana
Augstas temperatūras sakausējumi, kas pazīstami arī kā superaloys, ir metāla materiālu klase, kas var saglabāt to izturību un izturību pret koroziju augstas temperatūras vidē.
Augstas temperatūras sakausējumu ieviešana un piemērošana
Augstas temperatūras sakausējumi ir uz dzelzi balstīti, niķeļa bāzes un kobalta bāzes sakausējumi, kurus parasti izmanto temperatūrā virs 540 grādiem. Šie sakausējumi tiek plaši izmantoti dažādos rūpnieciskos laukos, pateicoties to lieliskajām īpašībām augstā temperatūrā, piemēram, šļūdes izturība, pretestība oksidācijai un izturība pret koroziju.
Augstas temperatūras sakausējumu metalurģiskie principi
Augstas temperatūras sakausējumiem parasti ir uz seju vērsta kubiskā (FCC) kristāla struktūra. Dzelzs un kobalts nav FCC struktūras istabas temperatūrā, bet pēc augstas temperatūras vai leģēšanas tās pārveidosies par FCC struktūrām. Niķelis uztur FCC struktūru visās temperatūrās. Augstas temperatūras sakausējumu īpašības nosaka ne tikai to ķīmiskais sastāvs, bet arī ietekmē termiskās apstrādes, kalšanas un liešanas procesi.
Augstas temperatūras sakausējumu raksturojums un īpašības
Parastie tērauda un titāna sakausējumi nav pietiekami spēcīgi temperatūrā virs 540 grādiem, un to var sabojāt ar koroziju.
Ja augstākā temperatūrā jāsaglabā stiprums (vairuma sakausējumu kausēšanas punkts ir aptuveni 1371-1204 grāds), parasti tiek izvēlēti superaloys, kas balstīti uz niķeļiem.
Niķeļa bāzes superaloys var izmantot augstākā temperatūras attiecībās nekā komerciālie materiāli.
Kobaltu bāzes superakrozi var izmantot kā niķeļa bāzes superaloy aizstājēju atkarībā no nepieciešamā stipruma un korozijas veida.
Zemākā temperatūrā uz dzelzs-nickel bāzes superaloys ir plašāks lietojumprogrammu klāsts nekā niķeļa un kobalta bāzes superaloys.
Superakmens stiprums ir atkarīgs ne tikai no ķīmiskā sastāva, bet arī no termiskās apstrādes, kalšanas, liešanas procesiem, īpaši no procesa pēc termiskās apstrādes, kalšanas vai liešanas.
Dzelzs-Nikela bāzes superaloys ir lētāks nekā niķeļa un kobalta bāzes superaloys.
Lai uzlabotu izturību pret koroziju augstā temperatūrā, vairums pārstrādāto superaloys satur noteiktu hroma daudzumu.
Superalveidiem ir augsta izturība pret oksidāciju, bet dažos gadījumos korozijas rezistence ir nepietiekama. Piemēram, gaisa kuģu motora turbīnas temperatūrā virs 760 grādiem superalveidiem ir nepieciešami pārklājumi.
Superallas pārklājuma tehnoloģija ir svarīga tās pielietojuma un attīstības sastāvdaļa. Nepārklāts superakmens ir neefektīvs ilgtermiņa lietošanai augstā temperatūrā.
Superalveidos, īpaši ar niķeļa bāzes superaloys, tiek pievienoti dažādi elementi, un daži sakausējumi satur līdz 14 vai vairāk kontrolētu elementu.
Elementi, kas izmantoti superakrolikos, piemēram, niķelis, kobalts, hroms, volframs, molibdēns, rēnijs un hafnium, parasti ir dārgi un laika gaitā mainās.
Superaloys lietojumi
Superaloys ir plašs lietojumu klāsts augstas temperatūras lietojumos, ieskaitot gaisa kuģu komponentus, ķīmisko vielu un naftas ķīmijas aprīkojumu.
Ir svarīgi atzīmēt, ka ne visām lietojumprogrammām ir nepieciešama izturība augstā temperatūrā. Superaloys sastāvs un izturība pret koroziju padara tos par standarta materiālu medicīnisko ierīču ražošanai. Superaloys ir atraduši arī lietojumprogrammas ļoti zemā temperatūrā.
Superalveidiem ir svarīga loma mūsdienu nozarē, ņemot vērā to unikālo īpašību kombināciju, īpaši kosmiskās aviācijas, enerģijas un ķīmiskās rūpniecības nozarēs.
