Esiteks on oluline selgitada neid materiaalseid kategooriaid reguleerivad tehnilised määratlused, nagu on seatud tööstusstandardite järgi (nt ASTM, ISO ja metallurgiatehnika põhimõtted):
Roostevaba teras: Anraud (fe) - põhinev sulammääratletud peamiselt selle kroomi (CR) sisalduse järgi -minimaalselt 10,5 massiprotsenti Cr(Per ASTM A941). Kroom reageerib hapnikuga, moodustades õhukese, kleepuva ja iseenda - kroomiumoksiidi (CR₂O₃) paraneva kihi pinnale, mis hoiab ära edasise oksüdeerimise (roostetamise) ja tagab põhiline korrosiooniresistentsus. Täiendavad legeerivad elemendid (nt nikkel (NI) elastsuse jaoks austeniitilistes klassides, näiteks 304/316, molübdeen (MO), et takistada resistentsust 316L -s või titaan (Ti) stabiliseerimiseks 321 -s) lisatakse konkreetsete omaduste täiustamiseks, kuid südamiku maatriks jääb rauda {10 {10} {.
Superralloy: Kõrge - jõudlussulam, mis on selgesõnaliselt konstrueeritudUltra - kõrge - temperatuuriteenus (tavaliselt suurem või võrdne 800 kraadi /1472 kraadi F) ja püsiv mehaaniline pinge(nt rooma, termiline väsimus või kõrgrõhk). ASTM B625 kohta on SuperAlloys kõige sagedamininikkel (ni) - põhineb(nt, Inconel® 718, GH4049), kuigi Cobalt (Co) - põhineb (nt Haynes® 188) või raud - nikkel (fe - ni) - põhineb (nt incoloy® 800h) Variant. Nende määratlev funktsioon on kohandatud mikrostruktuur -, mida sageli tugevdab sademete - kõvenemisfaasid (nt '- ni₃ (al, ti) või "{- Ni₃nb) või soliidne {21} {21} {21} s.oturening alates elementidest el. (Re) -, mis säilitab tugevuse, stabiilsuse ja korrosioonikindluse temperatuuridel, kus enamik teisi sulameid (sealhulgas roostevabast terasest) pehmendavad, deformeeruvad või ebaõnnestuvad.
Põhikontrastne kontrast mitteväärismetallide ja legeerimise strateegiates mõjutab otseselt tulemusi:
Kõige silmatorkavam erinevus seisneb selles, kuidas iga materjal toimib ekstreemsetes tingimustes - eriti kõrge temperatuur ja mehaaniline pinge:
Roostevaba teras: Kuigi "Heat - resistentsed" Roostevabad terased (nt 310S, 330) suudab vastu pidada lühikese - termini kokkupuute 900–1000 kraadi (1652–1832 kraadi F), nende pikk- tähtaeg tulemuslikkus taastub kiiresti üle 800 kraadi (1472 kraadi F). Nendel temperatuuridel:
Kroomioksiidi kiht võib muutuda ebastabiilseks või spall (helves välja), mis põhjustab kiiret oksüdatsiooni.
Raud - põhineb maatriks, kaotades tõmbetugevuse ja libisemiskindluse (nt 316L tõmbetugevus on ~ 100 MPa 800 kraadi juures, alla ~ 500 MPa toatemperatuuril).
Karbiidi sademed (nt CR₂₃C₆) võivad teraviljapiiridel põhjustada "sensibiliseerimist", vähendades korrosioonikindlust ja suurendavat rabedust.
Superrallosid: Mõeldud temperatuuridel silma paista1000–1200 kraadi (1832–2192 kraad F). Näiteks:
Nikkel - põhineb GH4049 tõmbetugevuses ~ 300 MPa 1000 kraadi juures ja peab vastu hiilib (aeglane, püsiv deformatsioon stressi all) tuhandeid tunde.
'Faas SuperAlloys) püsib nendes temperatuurides stabiilseks, hoides ära pehmenemist, samas kui edasijõudnute hinded (nt Inconel® 718) kasutavad "- ni₃nb, et säilitada tugevus kuni 700 kraadi.
Roostevaba teras ei ole kõrgendatud temperatuuril kõrgete mehaaniliste koormuste jaoks konstrueeritud. Näiteks:
Tavalise austeniitilise roostevabast terasest (304) on ~ 170 MPa 600 kraadi - koormuse jaoks ebapiisav - laagikomponendid, näiteks gaasiturbiini labad, mis nõuavad saagikuse tugevust> 400 MPa 800 kraadi juures.
Superrallosid seevastu on selliste nõudmiste jaoks optimeeritud:
GH4049 saagikus on ~ 200 MPa 1000 kraadi juures ja ~ 650 MPa 700 kraadi juures, muutes selle sobivaks turbiini labade ja raketipõlemiskambrite jaoks, mis kogevad nii suurt kuumust kui ka stressi.
Jõudluslüngad tähendavad täiesti erinevaid kasutusjuhtumeid:
Roostevaba teras: Kasutatakse rakendustes, kuskorrosioonikindlus mõõdukatel temperatuuridelon prioriteet, näiteks:
Toiduainete töötlemisseadmed (304), mereriistvara (316L), keemilised hoiumahutid (317L) või autode väljalaskesüsteemid (409).
Isegi "kõrge - temperatuur" Roostevabad terased (nt 310S) on piiratud mitte - koormusega - kanderollid nagu ahjuvooderdised või soojusvaheti torud madala - rõhusüsteemidega.
Superrallosid: Reserveeritudäärmuslik, kõrge - jõudluskeskkonnadkus ebaõnnestumisel oleksid katastroofilised tagajärjed, näiteks:
Lennundus: gaasiturbiini terad (Inconel® 718), raketipihustid (Haynes® 282).
Energia: ultra - ülekriitilised elektrijaama katlakatla torud (Incoloy® 800H), tuumareaktori komponendid (sulam 690).
Tööstus: kõrge - temperatuuriahju kiirgavad torud (GH3030) või katalüütiline praguneva reaktori sisemised.
Roostevabast terasest ja superrallostid on erinevad materiaalsed klassid, mis on eraldatud nende põhikompositsiooni, disaini eesmärkide ja jõudluse piiridega. Roostevabast terasest on raua - põhinev sulam, mis on optimeeritud korrosioonikindluse jaoks mõõdukatel temperatuuridel, superlallys on aga nikkel/koobalt - põhinevad materjalid, mis on valmistatud ultra - kõrge - temperatuuri ja liikuvuse jaoks. Ehkki roostevabast terasest on mitmekülgne ja kulud - efektiivne igapäevaste karmide keskkondade jaoks, puudub sellel superalloy - kvalifitseerumiseks vajalik mikrostrukturaalne ja kompositsioonitehnika ja see ebaõnnestub äärmuslikes tingimustes, kus superlallys on hädavajalikud.
