1. Millised metallid on SuperAlloysi kõige tavalisemad põhimaterjalid?
Niklipõhine: kõige laialdasemalt kasutatav (e . g ., Inconel, Hastelloy), mis on tingitud erakordse kõrgtemperatuuri tugevuse, oksüdatsiooniresistentsuse ja elastsuse tõttu . Nickeli austeniitilise struktuuri tõttu võimaldab tahke lahustumise tugevdamist ja stabiilset sademega (Ni) (Ni) (Ni) (Ni) (Ni). .
Koobaltipõhine: vähem levinud, kuid väärtustatud kulumiskindluse ja stabiilsuse tõttu söövitavates keskkondades (E . g ., stelliit turbiinihülgede või meditsiiniliste implantaatide jaoks) {. koobalti sulamid säilitavad kõrgel temperatuuril, kuid neil on madalam roomata takistus, kuid madalam kui NICKEL-i {4}.
Raudpõhine: kõige odavam, kuid piiratud madalama temperatuuriga rakendustega (E . g ., a -286 lennukite heitgaasisüsteemide jaoks) . Raud madalam sulamispunkt (1,538 kraadi vs {8} {8} Nickli 1,55 kraadi).
2. Millised elemendid on superalloys?
NASEMENE: NICKEL, KOBALT või Raud (nagu ülalpool) .
Elementide tugevdamine:
Kroom (CR): moodustab kaitseoksiidikihi (CR₂O₃), et takistada oksüdatsiooni ja korrosiooni .
Molübdeen (MO) ja volfram (W): tahke lahustumise tugevdajaid, mis parandavad libisemiskindlust, vähendades aatomi difusiooni .
Alumiinium (Al) ja titaan (Ti): moodustavad nikli sulamid vanuse kõvenemiseks .
Niobium (nb): loob '' (ni₃nb) sulamites nagu Inconel 718 või karbiidid (NBC), et teraviljapiire kinnitada .
Stabiliseerivad elemendid:
Tantalum (ta): suurendab kõrgtemperatuuri tugevust ühekristallilistes sulamites (e . g ., cmsx -4) .}
Rhenium (Re): parandab elastsust ja vähendab hiilgamist, aeglustades nihestusliikumist .
Teraviljapiiride kontrollerid:
Süsinik (C): moodustab karbiidid (e . g ., mc, m₂₃c₆), et tugevdada terade piire, kuid võib vähendada elastsust, kui ülemäärane .
Boor (B) ja tsirkoonium (ZR): eralduge teraviljapiiridega, vähendades granulaarset luumurdu hiilimise ajal .
3. Kas niklipõhised SuperAlloys on kallid?
Toorainekulud
Tootmise keerukus:
Ühekristallide sulamite (e . g ., suunata tugevdamine) valamisprotsessid nõuavad täpset temperatuurikontrolli ja spetsiaalseid ahjusid .
Pulbri metallurgia (e . g ., René 95 jaoks) hõlmab kõrgsurve tihenemist ja kuuma isostaatilist vajutamist (HIP), lisades kulusid .
Töötlemine on keeruline tööde karastamise ja tööriistade suure kulumise tõttu, suurendades tööjõu- ja tööriistakulusid .
Rakenduse spetsiifilisus: need on kohandatud niššide, kõrge väärtusega sektorite jaoks (e . g., aerospace turbiinid), kus madal tootmismahud ajavad üles ühiku kulud . näiteks ühele CMSX {} {} {} {} {4}, näiteks ühele jet-mootoriga testale {{4}.
4. Kas nikkel on raskem kui teras?
Puhas nikkel: ~ 60–80 hv (Vickersi kõvadus), plastiilne ja tempermitav .
Roostevaba teras (e . g ., 304): ~ 150–200 hv lõõmutatud kujul, kõvenemine ~ 300 hv külma töö kaudu .
Nikli superralloys:
Inconel 718 (vanandatud): ~ 380–420 hv, tingitud '/' 'sadestumisest .
Waspaloy (kasutatud turbiini ketastes): ~ 350–380 hv, tõmbetugevusega kuni 1300 MPa .
Koobaltil põhinev stelliit 6: ~ 300–400 hv, kõvenemine veelgi kulumisega .
Meeletegur: Legeerimine ja kuumtöötlus määrake kõvadus . Kuigi puhas nikkel on pehmem, saavutavad konstrueeritud superallid kareduse võrreldavaks või kõrgemad kui ülitugevad terased (e . g ., 4140 terast, ~ 300 hv summutatud) {6} {6} {6}
5. Mis on SuperAlloys klassifikatsioon?
PRASE METALL (esmatasandi klassifikatsioon):
Niklipõhine (e . g ., Inconel 625, Hastelloy C -276)
Koobaltipõhine (e . g ., Stellite 21, Haynes 188)
Rauapõhine (e . g ., a -286, Ferralium 255)
Tootmisprotsess:
Valatud sulamid (e . g ., suunaliselt tahkestatud või ühekristall turbiini labade jaoks)
Sepistatud sulamid (kuumade rullikuga või sepistatud ketaste ja võllide jaoks)
Pulbri metallurgia (pm) sulamid (e . g ., rené 88dt ülitugevate komponentide jaoks)
Tugevdusmehhanism:
Sademete karastatud (e . g ., Inconel 718, '/' 'faasid)
Tahke lahutus tugevnes (E . g ., Inconel 600, Cr/Mo korrosioonikindluse jaoks)
Dispersiooni tugevdatud (e . g ., MA956, al₂o₃ osakestega oksüdatsiooniresistentsuse jaoks)
Rakenduse temperatuur:
Madala temperatuuriga superalloys (kuni ~ 650 kraadi, e . g ., a -286)
Kõrgtemperatuurilised superallid (kuni ~ 1100 kraadi, e . g ., cmmsx -4 põletite jaoks)
Tööstussektor:
Lennundus (turbiinimootorid, heitgaasisüsteemid)
Elektritootmine (gaasiturbiinid, tuumareaktorid)
Keemiline töötlemine (korrosioonikindel anumad)
Meditsiiniline (implantaadid, mõne sulami biosobivuse tõttu) .
