1. Cad as a ndéantar Superalloy?

Tá na superalloys casta, ard - cóimhiotail feidhmíochta a ndearnadh innealtóireacht orthu le haghaidh dálaí foircneacha, agus tá a gcomhdhéanamh curtha in oiriúint chun airíonna a sheachadadh mar neart teochta, friotaíocht creimthe, agus cobhsaíocht theirmeach. Cé nach bhfuil aon chomhdhéanamh "caighdeánach" amháin ann, is iondúil go n -aicmítear iad ag a gcuidbonn miotal{- An phríomhghné a chruthaíonn maitrís an chóimhiotail - le heilimintí breise cóimhiotalacha curtha leis chun tréithe feidhmíochta sonracha a fheabhsú. Anseo thíos tá miondealú ar a bpríomh -chomhpháirteanna comhdhéanaimh:

a. Catagóirí miotail bonn

Sainmhíníonn na trí phríomhchóras miotail bonn croí na superalloys, gach ceann acu optamaithe le haghaidh cásanna úsáide éagsúla:

Nicil - Superalloys bunaithe (is coitianta): Is é nicil (Ni) an bun -mhiotal is mó, a chuimsíonn 50-80 wt% den chóimhiotal de ghnáth. Mar gheall ar chobhsaíocht theirmeach bhunúsach Nicil agus cumas chun é a neartú (m.sh. I measc na samplaí tá Inconel® 718 (≈52 wt% Ni) agus GH4049 (≈72 wt% Ni).

Cobalt - Superalloys bunaithe: Feidhmíonn Cobalt (CO) mar bhonn (de ghnáth 30-60 wt% CO), a chumasc go minic le nicil chun neart agus friotaíocht creimthe a chothromú. Tá na cóimhiotail seo thar barr i dtimpeallachtaí creimthe te (m.sh. salainn leáite, sulfair - gáis shaibhir) agus coinníonn siad neart ag teochtaí os cionn 1000 ° C. Sampla coitianta is ea Haynes® 188 (≈37 wt% CO).

Iarann - nicil - Superalloys bunaithe: Is é iarann (Fe) an bonn (30-50 wt% Fe), le nicil shuntasach (25-45 wt% Ni) curtha leis chun an struchtúr austenitic a chobhsú agus chun feidhmíocht teochta ard - a fheabhsú. Tá siad seo níos costasaí - Éifeachtach ná nicil/cóbalt - leaganacha bunaithe agus oireann lár - Iarratais teochta (suas le 900 ° C), amhail Incoloy® 800H (≈46 wt% Fe, ≈32 wt% ni).

b. Eochair -eilimintí cóimhiotalacha (agus a róil)

Taobh amuigh den bhun -mhiotal, tá breiseanna de ghnéithe eile atá faoi rialú go cúramach ag Superalloys chun airíonna sonracha a fheabhsú:

Eilimintí a neartú:

Alúmanam (AL) agus Tíotáiniam (Ti): Imoibríonn sé le nicil chun fíneáil γ '- ni₃ (al, ti) a fhoirmiú - Is é an príomhchéim neartú i nicil {- SuperAlloys bunaithe, ag cur cosc ar dhífhoirmiú ag teochtaí arda.

Tungsten (w), moluibdín (mo), agus rhenium (re): Tuaslaig sa mhaitrís cóimhiotail (soladach - tuaslagán a neartú) chun neart ard - a threisiú agus friotaíocht creep. Tá Rhenium, cé go bhfuil sé costasach, ríthábhachtach do ghráid ard -aeraspáis (m.sh., lanna tuirbín).

Niobium (nb): foirmeacha γ "{- ni₃nb ag deascadh i gcóimhiotail cosúil le Inconel® 718, ag feabhsú neart ag lár - teochtaí (600–800 ° C).

Eilimintí friotaíochta creimthe/ocsaídiúcháin:

Cróimiam (CR, 10–25 wt%): Cruthaíonn sé ciseal dlúth ocsaíd cr₂o₃ ar an dromchla, ag cosaint i gcoinne ocsaídiúcháin agus creimthe éadrom.

Silicon (Si) agus alúmanam (AL): Forlíonadh cróimiam chun sraitheanna al₂o₃ nó SIO₂ a fhoirmiú, ag feabhsú friotaíochta go h -ocsaídiú teochta ard -.

Cobhsaitheoirí microstruchtúir:

Carbón (C, ≤0.1 wt%): foirmeacha cairbídí (m.sh., cr₂₃c₆) ag teorainneacha gráin, an cóimhiotal a neartú agus fás gráin a chosc ag teochtaí arda.

Bórón (b) agus zirconium (Zr): breiseanna a rianú (≤0.01 wt%) a fheabhsaíonn grán - déine na teorann, ag laghdú an riosca go dtarlódh briseadh brittle faoi strus.

Go hachomair, ní shainmhínítear superalloys le comhdhéanamh seasta amháin ach trí straitéis "bun -mhiotail + cóimhiotail spriocdhírithe" - Roghnaítear gach eilimint chun aghaidh a thabhairt ar éilimh timpeallachtaí foircneacha, ó thuirbíní aeraspáis go dtí imoibreoirí núicléacha.

2. Cad é an Superalloy is fearr?

Níl aon "is fearr" superalloy -Braitheann feidhmíocht go hiomlán ar an bhfeidhmchlár sonrach agus ar a riachtanais. Déantar innealtóireacht ar Superalloys chun barr feabhais a bhaint amach i gcoinníollacha cúnga, sainithe (m.sh. raon teochta, cineál creimthe, strus meicniúil), mar sin d'fhéadfadh grád a fheidhmíonn go maith i gcás amháin teip i gceann eile. Anseo thíos tá creat chun meastóireacht a dhéanamh ar "is fearr {- Fit" Superalloys, mar aon le samplaí de na gráid is fearr - le haghaidh príomh -chásanna úsáide:

Cén fáth nach n -oireann aon {-}

Cinntear an superalloy “is fearr” trí thosaíocht a thabhairt do mhéadrachtaí feidhmíochta criticiúla, a bhíonn ag teacht salach ar a chéile go minic:

A superalloy optamaithe le haghaidhUltra - ard - neart teochta.

Grád le heisceachtúilfriotaíocht creimthe.

Bíonn tionchar ag costas, inmharthanacht (m.sh., ar inmharthanacht, ar inmharthanacht), agus ar infhaighteacht freisin ar oiriúnacht - fiú amháin - níl cóimhiotal feidhmíochta "is fearr" mura féidir é a dhéanamh sa chomhpháirt riachtanach nó an buiséad a oireann.

info-444-444 info-445-449

info-445-449 info-445-441

Barr - Superalloys a dhéanamh le haghaidh príomhfheidhmeanna

a. Ultra {- ard {- neart teochta (1000–1200 ° C, m.sh. innill roicéad, lanna tuirbín)

Nickel - Bunaithe: GH4049 / INCONEL® 718

GH4049: Eisíonn sé ag 1000–1100 ° C, le friotaíocht creep gan íoc agus cobhsaíocht theirmeach - idéalach do lanna ard -thuirbín brú i scaird -innill.

INCONEL® 718: Iarmhéideanna ard -neart (suas le 700 ° C) a chothromú le frithsheasmhacht inmharthana agus tuirse den scoth, rud a chiallaíonn gurb é an superalloy is mó a úsáidtear le haghaidh comhpháirteanna aeraspáis (m.sh., dioscaí tuirbín, casings innill).

Cobalt - Bunaithe: Haynes® 188

Coinníonn sé neart os cionn 1000 ° C agus seasann sé do chreimeadh te ó shalainn leáite nó ó gháis sulfair - a úsáidtear i ndóiteoirí agus i n -iarntóirí tuirbín gáis.

b. Friotaíocht creimthe (ceimiceáin chrua, timpeallachtaí muirí nó núicléacha)

Nickel - Bunaithe: Hastelloy® C-276

Tairiscintí in aice le - Friotaíocht creimthe uilíoch in aghaidh aigéid (m.sh., sulfuric, hidreaclórach), clóirídí, agus tuaslagóirí orgánacha - ríthábhachtach do imoibreoirí próiseála ceimiceacha, láimhseáil dramhaíola núicléiche, agus crua -earraí mara.

Iarann - nicil - Bunaithe: Incoloy® 825

Comhcheanglaíonn sé friotaíocht creimthe (le sulfides, aigéid) le insínteacht mhaith - a úsáidtear i bpíblínte ola agus gáis amach ón gcósta agus trealamh láisteadh aigéad.

c. Lár - Costas teochta - Éifeachtacht (600–900 ° C, m.sh. malartóirí teasa, páirteanna foirnéise)

Iarann - nicil - Bunaithe: Incoloy® 800h

Costas níos ísle ná gráid nicil/cóbalt - agus cobhsaíocht theirmeach agus friotaíocht ocsaídiúcháin á gcoinneáil suas go 900 ° C {- idéalach do mhalartóirí teasa plandaí teirmeacha cumhachta agus feadáin foirnéise tionsclaíocha.

Nickel - Bunaithe: GH3030 / INCONEL® 600

Iarmhéideanna friotaíocht creimthe agus inmharthanacht ag 600–800 ° C, le costas níos ísle ná deascadh - gráid chruaite - a úsáidtear i gciseáin foirnéise agus i bhfeadáin superheater coire.

d. Déantúsaíocht Additive (3D - Comhpháirteanna Coimpléascacha Clóbhuailte)

Nickel - Bunaithe: Inconel® 718 (Grád Breise)

Deartha le haghaidh púdair - Comhleá leapa (PBF) priontáil 3D, ag coinneáil friotaíocht ard agus tuirse i gcruthanna casta (m.sh., lanna tuirbín saincheaptha le bealaí fuaraithe inmheánacha).

Is é an superalloy “is fearr” an ceann atá annMeaitseálann sé éilimh uathúla an iarratais- Cibé an bhfuil sé sin ultra - teocht ard, friotaíocht creimthe, costas, nó inmharthanacht. Mar shampla, is é Hastelloy® C-276 an “is fearr” le haghaidh creimthe ceimiceach, agus tá GH4049 níos fearr do lanna tuirbín scaird-innill. Níl aon ghrád barr uilíoch ann, ach ní mór a n -airíonna a ailíniú le dúshláin shonracha comhshaoil agus meicniúla an chomhpháirt a ailíniú leis an superalloy ceart.

An superalloy is fearr