Что такое сплавы с высокой температурой?
Высокотемпературный сплав-это сплав, основанный на элементах железа, никеля и кобальта. Это металлический материал, который может долго работать при высоких температурах выше 600 градусов и при определенном стрессе; Он обладает хорошими комплексными свойствами, такими как высокотемпературная прочность, устойчивость к окислению, коррозионная стойкость, усталостная производительность, вязкость переломов и т. Д. Основываясь на вышеуказанных характеристиках производительности и сплава с высоким содержанием, он также называется «высокотемпературным сплавом». Он широко используется в авиации, аэрокосмической, нефтью, химической промышленности и других областях и является важным материалом для кораблей.
Классификация высокотемпературных сплавов
Тип элемента, тип укрепления сплава, метод формирования материала.
Согласно матричным элементам, высокотемпературные сплавы разделены на железные, на основе никеля и высокотемпературные сплавы на основе никеля и кобальт. Рабочая температура высокотемпературных сплавов на основе железа, как правило, может достигать 750 ~ 780 градусов. Для теплостойких деталей, используемых при более высоких температурах, используются на основе никелевых и рефрактерных сплавов на основе металлов. Высокотемпературные сплавы на основе никеля занимают особенно важную позицию во всей области высокотемпературных сплавов и широко используются при изготовлении авиационных реактивных двигателей и самых горячих частях различных промышленных газовых турбин.
Классификация по типу элемента матрицы
▪ Fe-Ni-CR/ Fe-Cr-Mn сплав с высокой температурой
Высокотемпературный сплав на основе железа также можно назвать термостойким сплавкой, которая образуется путем добавления небольшого количества легирующих элементов, таких как Ni и Cr, к Fe. Теплостойкость из сплава можно разделить на мартенситную, аустенитную, перлитическую и ферритную теплостойкую сталь в соответствии с ее нормализующими требованиями.
▪ Высокий сплав на основе никеля на основе никеля
На основе никеля высокотемпературные сплавы имеют содержание никеля 50% или более, а устойчивость к ползучести, прочность на сжатие и прочность урожая может быть значительно улучшено с помощью твердого раствора и лечения старения. В настоящее время диапазон применения высокотемпературного сплава на основе никеля намного превышает диаграмму высокотемпературных сплавов на основе железа и кобальта. Многие турбинные двигатели, даже лопасти турбины и камеры сгорания турбокомпрессоров сделаны из никелевых сплавов.
▪ Высокий сплав на основе кобальта на основе кобальта
Состав высокотемпературного сплава на основе кобальта составляет около 60%, а добавление таких элементов, как CR и NI, может улучшить его теплостойкость. Хотя этот тип сплава с высокой температурой обладает хорошей теплостойкостью, выход кобальта низкий, а обработка сложна. Обычно он используется для производства деталей, которые в течение длительного времени подвергаются воздействию высоких температур (600 ~ 1000 градусов) и чрезвычайно сложной стрессовой среды, такие как рабочие лезвия, турбинные диски, камеры сгорания и чашки горячего конца авиационных двигателей. Чтобы получить лучшую термостойкость, такие элементы, как W, MO, TI, AL и CO, как правило, добавляются в процессе приготовления, чтобы обеспечить ее превосходную теплостойкость и устойчивость к усталости.
Классификация с помощью сплава
В соответствии с типом укрепления сплава, высокотемпературные сплавы можно разделить на твердые растворы, усиливая сплавы высокой температуры и укрепление высоких температурных сплавов с высокими температурами.
▪ Твердый раствор укрепляет сплав с высокой температурой
Укрепление твердого раствора высокого температурного сплава относится к добавлению определенных сплавов с легированными элементами к железом, никелевым или кобальтовым сплавам на основе высокотемпературных сплавов с образованием однофазной структуры аустенита. Атомы растворенного вещества искажают решетку с твердым раствором, увеличивают сопротивление скольжения в твердом растворе и усиливают ее. Определенные атомы растворенного вещества могут снизить энергию расслоения системы сплавов, увеличить тенденцию разложения дислокаций и затрудняют скольжение бокового проскальзывания.
▪ Сплав с высокой температурой укрепления осадков
Так называемое укрепление осадков старения относится к процессу термической обработки, в котором заготовка из сплава подвергается твердой обработке раствора, а затем холодной пластической деформации для поддержания ее характеристики при более высокой температуре или комнатной температуре. Например, максимальная сила урожая сплава Inconel 718 при 650 градусах составляет 1 000 MPA, а сплав может быть подготовлен при 950 градусах.
Классификация методом формирования материала
Согласно методу формирования материала, он делится на литые высокотемпературные сплавы (включая обычные сплавы литья, монокристаллические сплавы, направленные сплавы и т. Д.), Деформированные высокотемпературные сплавы и металлургические сплавы с высокой температурой с высокой температурой, устойчивые к укреплению рассеиваемого порошка).
Благодаря превосходной комплексной производительности, высокотемпературные сплавы широко используются в областях аэрокосмической и энергии и стали незаменимым ключевым материалом для горячих компонентов авиационных двигателей, и его использование учитывает 40% ~ 60% от общего двигателя. Принимая сплав Inconel 718 в качестве примера, он является наиболее широко используемым классом, в основном используемым для основных деталей, таких как болты, компрессоры, буйство и нефтяные покровы двигателей турбоссафта. Кроме того, он также используется для оболочек, колец, вспомогательных осадков и форсунок. Сверхпытные и режиаторы высокопараметрических ультра-суперкритических энергетических котлов на угольных электростанциях используют высокотемпературные сплавные трубки с хорошей сопротивлением ползучести и превосходной коррозионной стойкостью. Турбинные лезвия и направляющие лопасти из газовых электростанций, парогенераторов ядерной силовой тепловой трубы и т. Д.
