1.Mis on kõrge tugevusega nikkel - põhinevad sulamid?
Inconel 718: Kõige laialdasemalt kasutatav kõrge - tugevusega nikkel - põhinev sulam, mis sisaldab ~ 52% ni, 18,6% Cr, 5,1% NB ja väikesed kogused Al/Ti. See pakub ultra - kõrge tõmbetugevust (vananenud olekus ~ 1300 MPa) ja suurepärast roomata takistust kuni 650 kraadi. Seda kasutatakse laialdaselt kosmoses (turbiini kettad, kinnitusdetailid) ning nafta- ja gaasi tööriistad (allapoole), kuna see on tugevuse ja töötlemise tasakaalu tõttu.
Hispaloy: Sademete - karastatud sulamiga ~ 58% Ni, 19,5% CR, 13% CO ja 1,4% Ti/AL. See pakub silmapaistvat väsimustugevust ja libisemiskindlust temperatuuril 700–800, muutes selle ideaalseks kõrgeks - stressi kosmosekomponentideks, nagu turbiinterad ja mootorivõllid.
CMSX-4: Üks - Crystal nikkel - põhineb sulam (vaba terade piiridest, mis parandab libisemiskindlust) ~ 61% NI, 10% CR, 6,5% CO, 6 -aastane W ja 3% RE. See säilitab suure tugevuse ekstreemsetel temperatuuridel (kuni 1100 kraadi) ja on kriitilise tähtsusega sõjaväe- ja kommertslennukite täiustatud reaktiivmootori turbiini labade jaoks.
Hastelloy x: Ehkki see on tuntud korrosioonikindluse poolest, on sellel ka kõrge tugevus 800–1200 kraadi juures. Koosneb ~ 49% Ni, 22% CR, 18,5% Fe ja 9% Mo -st, seda kasutatakse kõrgetes - temperatuurikonstruktsiooniosades, näiteks gaasiturbiini põlemiskambrites.
2. Milline on superrallide temperatuurivahemik?
Madal ja mõõdukas temperatuurivahemik (kuni 650 kraadi): Domineerib raud - nikkel superralloys (nt, Incoloy 800h) ja mõned nikkel - põhinevad sulamid (nt Inconel 625). Neid kasutatakse sellistes rakendustes nagu elektrijaama soojusvahetid ja keemilised reaktorid, kus mõõdukalt kõrgetel temperatuuridel on vaja tugevust ilma äärmise kuumusega kokkupuuteta.
Kõrge temperatuurivahemik (650–1000 kraad): Kaetud enamiku nikliga - põhinevad SuperAlloys (nt Inconel 718, waspaloy) ja koobalt - põhinevad superralloys (nt stelliit 6b). Need on lennunduse turbiini ketaste, tööstuslike gaasiturbiini komponentide ja raketimootori osade põhimaterjalid, kuna need peavad vastu roomajaid ja oksüdeerumist nendel temperatuuridel.
Ultra - kõrge temperatuuri vahemik (1000–1,250 kraad): Ainult täiustatud nikkel - põhinevad superlallid, eriti üksikud - kristallid või suunaliselt tahkestatud variandid (nt CMSX - 4, PWA 1484) ja mõned koobaldil põhinevad sulamid. Need on mõeldud reaktiivmootorite (turbiini labade) ja hüpersooniliste sõidukite komponentide kuumimate sektsioonide jaoks, kus need taluvad termilist tsüklit ja äärmist kuumust ilma pehmenemata.
3. Milline on nikli tugevus - põhinevad superallid?
Tõmbetugevus: Toatemperatuuril on kõrge - jõudlus nikkel - põhinevate superralloyide ülim tõmbetugevus (UTS) 900–1 500 MPa. Näiteks:
Inconel 718 (vanuses olek): UTS ~ 1300 MPa, saagikuse tugevus ~ 1100 MPa.
CMSX - 4 (ühekristall): UTS ~ 1000 MPa 800 kraadi juures (palju kõrgemad kui tavalised sulamid, mis pehmenevad drastiliselt üle 600 kraadi).
Roomaja tugevus: See on määratlev omadus - nikkel - põhinevad superralloys seisavad püsiva deformatsiooni (pugemise) pikka - termin kõrgel {- temperatuuripinge. Näiteks:
Inconel 718 talub ~ 100 MPa pinget 650 kraadi juures 10 000 tundi, ilma et see ületaks 0,1% -list pugemistüve.
Üksik - kristallsulamid nagu PWA 1484 säilitavad roomata takistuse 1100 kraadi juures, roomaja rebenemise eluiga (aeg ebaõnnestumiseni stressi all) ületab 1000 tundi 138 MPa juures.
Väsimustugevus: Neil on suurepärane resistentsus tsüklilisele koormusele, mis on kriitiline kosmosekomponentide jaoks. Näiteks hispaloy väsimustugevus on ~ 400 MPa 700 kraadi (10⁷ tsüklit), tagades mootori turbiinide vastupidavuse korduva termilise ja mehaanilise pingega.
Kõrge - temperatuuripeetus: Erinevalt terasest (mis kaotab ~ 50% oma tugevusest 600 kraadi juures) säilitab nikkel - põhinevad SuperAlloys 70–90% nende ruumist - temperatuuri tugevust 800 kraadi juures. See muudab need hädavajalikuks rakenduste jaoks, kus nii soojus kui ka koormus eksisteerivad, näiteks reaktiivmootori südamikud ja tuumareaktori sisemised.
