1. Что такое суперсплавы на основе никеля?
2. Каковы недостатки суперсплавов на базе никеля?
Высокая стоимость: Производство требует редких и дорогих элементов (например, кобальт, Rhenium) и сложные процессы, такие как вакуумное плавление и укрепление направления.
Сложная обработка: Их высокая прочность и твердость, особенно при повышенных температурах, создают их сложные для машины, часто требуя специализированных инструментов (например, резак с бриллиантами) или методов, таких как обработка электро-разрядки.
Относительно высокая плотность: С плотностью ~ 8,2–8,5 г\/см³ они тяжелее, чем некоторые альтернативные материалы (например, композиты керамического матрикса), ограничивая потенциал для повышения веса в аэрокосмических приложениях.
Чувствительность к окружающей среде: Воздействие коррозийной среды (например, сера или хлор) может вызвать ухудшение, хотя защитные покрытия часто используются для решения этого.
Ресурсная дефицита: Ключевые элементы, такие как кобальт и Rhenium, мало, что создает риски для цепочек поставок и устойчивости.
3. Какова твердость суперсплавов на основе никеля?
Твердость комнатной температуры: Обычно варьируется от200–400 HB (твердость Brinell)или30–45 HRC (Rockwell C), в зависимости от сплава и термообработки. Например, термообработанная insonel 718 имеет ~ 331 Hb, в то время как As-Cast Mar-M 247 имеет ~ 350 Hb.
Высокотемпературная твердость: Эти сплавы сохраняют значительную силу при высоких температурах (например, поддержание ~ 50% прочности в комнатной температуре при 980 градусах).
4. Какова плотность никелевых суперсплавов?
5. Вахт композиция суперсплавов на базе никеля?
Никель (NI, 50–70%): Образует базовую матрицу, обеспечивая пластичность и стабильность при высоких температурах.
Хром (CR, 10–20%): Улучшает коррозию и устойчивость к окислению, образуя защитный слой Cr₂o₃.
Кобальт (CO, 5–15%): Улучшает высокотемпературную прочность и стабилизирует кристаллическую структуру.
Молибден (MO) или вольфрамовый (W, 1–10%): Увеличьте матрицу с помощью твердого упрочнения раствора.
Алюминиевый (Al) и титановый (Ti, 1–5% каждый): Форма 'осадки (ni₃ (al, ti)), ключевой механизм для упрочнения и укрепления возраста.
Ниобиум (NB, 1–5%): Формы '' осаждает (ni₃nb) в сплавах, таких как Inconel 718, чтобы повысить прочность.
Rhenium (re, 0. 5–3%): Улучшает сопротивление ползучести и пластичность в высокотемпературных приложениях, распространенных в однокристаллических сплавах.
Carbon (c, {{0}}. 03–0,2%): Формирует карбиды (например, MC, M₂₃C₆), чтобы усилить границы зерен.
Следы элементы (например, Zr, HF, B,<1% total): Укрепляйте границы зерна или изменить оксидатионное поведение.
