1. Что такое суперсплавы?
Базовый металл: Обычно наиболее распространены никель, кобальт или железо (на основе никеля и кобальт) .
Укрепление элементов:
Хром (Cr): Улучшает сопротивление коррозии и окислению .
Вольфрам (w), Молибдена (МО): Улучшение высокотемпературной силы и сопротивления ползучести .
Алюминий (AL), Титан (TI): Form Intermetallic Compounss (e . g ., 'Фаза, ni₃ (al, ti)) для укрепления осадков .
Ниобиум (NB), Tantalum (TA): Усилить матрицу и улучшить сопротивление термической усталости .
Легирование элементов для специальных свойств:
Кобальт (co): Улучшает укрепление твердого решения и высокотемпературную стабильность .
Rhenium (re): Улучшает сопротивление и пластичность .
Углерод (c), бор (б), цирконий (ZR): Усилить границы зерна, чтобы уменьшить хрупкость .
2. Что такое суперплавия на основе никеля?
Исключительная высокотемпературная производительность: Поддерживает силу, пластичность и сопротивление окисления при температуре до 900–1,200 градусов .
Микроструктурная стабильность: Полагается на комбинацию укрепления твердого раствора (от W, MO и т. Д.
Широкие приложения: Обычно используется в аэрокосмической промышленности (турбинные лезвия, сборы), производство электроэнергии и химическая промышленность .
Типичные оценки: Inconel 718, inconel 625, hastelloy x и однокристаллические сплавы, такие как CMSX -4.
3. стоят ли никелевые суперсплавы дороги?
Дорогостоящее сырье: Никель, кобальт и редкие элементы, такие как RE и TA, дорогие.
Сложные производственные процессы:
Плавление вакуумной индукции (VIM) и электрославие Премирование (ESR) для чистоты .
Однокристаллическое литье или порошка металлургии для высокопроизводительных сортов .
Низкие объемы производства: Специализированные приложения (e . g ., аэрокосмическая) приводили в движение высокие R & D и затраты на инструмент .
Высокая сложность обработки: Обработка и сварка требуют специализированных методов, увеличение затрат на рабочую силу .
Например, коммерческие сплавы, такие как Inconel 718 Стоимость ~ 20–50 долларов США за килограмм, в то время как однокристаллические сплавы для турбинных лопастей могут превышать 100 долларов США за килограмм .
4. Что такое термообработка на основе никеля на основе никеля?
Решение отжиг:
Нагрев до 1, 000 - 1200 градусов, чтобы растворить карбиды и интерметаллические фазы, за которым следует быстрое охлаждение (гашение), чтобы сформировать равномерную аустенитную матрицу .
Укрепление осадков (старение): Нагрев до 700–950 градусов для осаждения (ni₃ (al, ti)) или '' (ni₃nb) фаз, усиление прочности . Например:
Inconel 718: Обработка растворов на уровне ~ 950 градусов, затем в возрасте 720 градусов в течение 8 часов (медленное охлаждение) + 620 Степень в течение 8 часов (воздушное охлаждение) .
Снятие стресса или перекристаллизация:
Нижние температурные обработки (500–700 градусов) для уменьшения внутренних напряжений после обработки или сварки .
Специализированные методы лечения сплавов из однокристаллов:
Направленное затвердевание или эпитаксиальный рост для устранения границ зерен, улучшая сопротивление на ползучести высокого уровня .
5. Что такое лучшее суперсплав?
Там нет универсального «лучшего» суперсплава; Оптимальный выбор зависит от приложения . для лезвий аэрокосмической турбины, требующих экстремальной температурной сопротивления, однокристаллические сплавы, такие как CMSX -4 или René N5 являются предпочтительными из-за их устойчивости к ползучести и отсутствия границ зерновых . в высоких условиях, hastelloy c -276}. Excel . Для структурных компонентов, нуждающихся в силе в комнате-температурной силе, Inconel 718 или Waspaloy распространены ..
