Apakah bahan aloi suhu tinggi? Apakah bahan aloi suhu tinggi terutamanya termasuk?
Aloi suhu tinggi ialah sejenis aloi yang digunakan dalam suhu tinggi, tekanan mekanikal yang teruk dan persekitaran pengoksidaan dan kakisan. Dengan perkembangan sains dan teknologi, aloi suhu tinggi secara beransur-ansur membentuk enam bahagian yang agak lengkap.
1. aloi suhu tinggi yang cacat
Aloi suhu tinggi yang cacat merujuk kepada sejenis aloi yang boleh diproses melalui ubah bentuk panas dan sejuk, mempunyai julat suhu operasi -253 ~ 1320 darjah, mempunyai sifat mekanikal yang baik, petunjuk kekuatan dan keliatan yang komprehensif, serta mempunyai sifat anti-pengoksidaan dan anti-karat. Mengikut proses rawatan habanya, ia boleh dibahagikan kepada aloi yang diperkuatkan larutan pepejal dan aloi yang diperkuatkan umur.
1. Aloi diperkukuh larutan pepejal
Julat suhu operasi ialah 900 ~ 1300 darjah, dan suhu anti-pengoksidaan maksimum mencapai 1320 darjah. Sebagai contoh, aloi GH128 mempunyai kekuatan tegangan 850MPa dan kekuatan hasil 350MPa pada suhu bilik; kekuatan tegangan 140MPa dan pemanjangan 85% pada 1000 darjah; hayat tahan lama selama 200 jam dan pemanjangan 40% pada tekanan 1000 darjah dan 30MPa. Aloi larutan pepejal biasanya digunakan untuk membuat ruang pembakaran enjin penerbangan dan aeroangkasa, selongsong dan komponen lain.
2. Aloi diperkukuh penuaan
Suhu operasi ialah -253~950 darjah , dan ia biasanya digunakan untuk membuat bahagian struktur seperti cakera turbin dan bilah untuk enjin penerbangan dan aeroangkasa. Aloi yang digunakan untuk membuat cakera turbin mempunyai suhu kerja -253~700 darjah dan diperlukan untuk mempunyai kekuatan suhu tinggi dan rendah yang baik serta rintangan lesu. Sebagai contoh: Aloi GH4169 mempunyai kekuatan hasil maksimum 1000MPa pada 650 darjah; suhu aloi untuk membuat bilah boleh mencapai 950 darjah. Sebagai contoh: Aloi GH220 mempunyai kekuatan tegangan 490MPa pada 950 darjah dan hayat tahan lama lebih daripada 40 jam pada 940 darjah dan 200MPa.
Aloi super cacat terutamanya menyediakan penempaan struktur, kek, gelang, palang, plat, paip, jalur dan wayar untuk industri awam aeroangkasa, penerbangan, tenaga nuklear dan petroleum.
2. Menuang aloi suhu tinggi
Aloi suhu tinggi tuang merujuk kepada sejenis aloi suhu tinggi yang boleh atau hanya boleh dibentuk melalui kaedah tuangan. Ciri-ciri utamanya ialah:
1. Mempunyai julat komposisi yang lebih luas. Oleh kerana tidak perlu mempertimbangkan prestasi pemprosesan ubah bentuknya, reka bentuk aloi boleh memberi tumpuan kepada mengoptimumkan prestasinya. Sebagai contoh, untuk aloi suhu tinggi berasaskan nikel, komposisi boleh dilaraskan supaya kandungan ' mencapai 60% atau lebih tinggi, supaya aloi masih boleh mengekalkan sifat yang sangat baik pada suhu sehingga 85% daripada takat lebur aloi. .
2. Mempunyai bidang aplikasi yang lebih luas. Oleh kerana kelebihan istimewa kaedah tuangan, tuangan aloi suhu tinggi dengan bentuk hampir bersih atau tiada margin boleh direka bentuk dan dihasilkan dengan sebarang struktur dan bentuk yang kompleks mengikut keperluan penggunaan bahagian.
Mengikut suhu perkhidmatan aloi tuangan, ia boleh dibahagikan kepada tiga kategori berikut:
Kategori 1: Aloi suhu tinggi tuangan kristal sama yang digunakan pada -253~650 darjah . Aloi jenis ini mempunyai sifat komprehensif yang baik pada julat suhu yang luas, terutamanya pada suhu rendah, di mana kedua-dua kekuatan dan keplastikan dikekalkan tanpa degradasi. Sebagai contoh, aloi K4169, yang digunakan dalam jumlah besar dalam enjin penerbangan dan aeroangkasa, mempunyai kekuatan tegangan 1000MPa pada 650 darjah, kekuatan hasil 850MPa, dan keplastikan tegangan 15%; hayat ketahanan di bawah tekanan 620MPa pada 650 darjah ialah 200 jam. Ia telah digunakan untuk membuat selongsong penyebar dalam enjin aeroangkasa dan bahagian struktur kompleks untuk pelbagai pam dalam enjin aeroangkasa.
Kategori 2: Aloi suhu tinggi tuangan kristal sama yang digunakan pada 650 hingga 950 darjah . Aloi jenis ini mempunyai sifat mekanikal yang tinggi dan rintangan kakisan panas pada suhu tinggi. Sebagai contoh, aloi K419 mempunyai kekuatan tegangan lebih besar daripada 700MPa dan keplastikan tegangan lebih daripada 6% pada 950 darjah; pada 950 darjah, had kekuatan muktamad untuk 200 jam adalah lebih besar daripada 230MPa. Aloi jenis ini sesuai untuk digunakan sebagai bilah turbin enjin pesawat, baling pemandu dan turbin tuang bersepadu.
Kategori III: Hablur kolumnar pejal berarah dan aloi suhu tinggi kristal tunggal yang digunakan pada darjah 950-1100 . Aloi jenis ini mempunyai sifat komprehensif yang sangat baik dan sifat anti-pengoksidaan dan kakisan anti-panas dalam julat suhu ini. Sebagai contoh, aloi kristal tunggal DD402 mempunyai hayat tahan lama lebih daripada 100 jam di bawah tekanan 1100 darjah dan 130MPa. Ini adalah bahan bilah turbin terhangat yang digunakan di China dan sesuai untuk membuat bilah turbin peringkat pertama untuk enjin berprestasi tinggi baharu.
Dengan peningkatan berterusan teknologi tuangan ketepatan, proses khas baharu juga sentiasa muncul. Teknologi tuangan bijirin halus, teknologi pemejalan arah dan teknologi CA untuk bahagian struktur berdinding nipis yang kompleks telah meningkatkan tahap tuangan aloi suhu tinggi dan skop penggunaannya terus meningkat.
3. Metalurgi serbuk aloi suhu tinggi
Produk serbuk aloi suhu tinggi dihasilkan dengan menggunakan serbuk aloi suhu tinggi yang diatomkan, penekan isostatik panas atau penekan isostatik panas dan kemudian penempaan. Menggunakan proses metalurgi serbuk, disebabkan oleh zarah serbuk kecil dan kelajuan penyejukan yang cepat, komposisi seragam, tiada pengasingan makro, dan bijirin kecil, prestasi pemprosesan panas adalah baik, kadar penggunaan logam tinggi, dan kosnya rendah , terutamanya kekuatan hasil dan sifat kelesuan aloi dipertingkatkan. Peningkatan yang besar.
Superalloy metalurgi serbuk FGH95 mempunyai kekuatan tegangan 1500MPa pada 650 darjah dan hayat tahan lama lebih daripada 50 jam di bawah tekanan 1034MPa. Ia kini merupakan superalloy serbuk metalurgi plat kekuatan tertinggi di bawah keadaan kerja 650 darjah. Metalurgi serbuk aloi suhu tinggi boleh memenuhi keperluan enjin dengan tahap tegasan yang lebih tinggi dan merupakan bahan pilihan untuk komponen suhu tinggi seperti cakera turbin, cakera pemampat dan penyekat turbin dalam enjin dengan nisbah tujahan kepada berat yang tinggi.
4. Aloi pengukuhan penyebaran oksida (ODS).
Ia adalah aloi suhu tinggi khas yang dibentuk dengan menggunakan proses pengaloian mekanikal (MA) yang unik. Fasa pengukuhan serakan oksida ultra-halus (kurang daripada 50nm) ultra-stabil pada suhu tinggi tersebar sama rata dalam matriks aloi. Kekuatan aloinya masih boleh dikekalkan dalam keadaan yang hampir dengan takat lebur aloi itu sendiri, dan mempunyai sifat rayapan suhu tinggi yang sangat baik, rintangan pengoksidaan suhu tinggi yang unggul, rintangan kakisan karbon dan sulfur.
Pada masa ini terdapat tiga jenis utama aloi ODS yang telah dihasilkan secara komersial:
Aloi MA956 boleh digunakan pada suhu sehingga 1350 darjah dalam suasana pengoksidaan, menduduki tempat pertama di kalangan aloi suhu tinggi dari segi ketahanan terhadap pengoksidaan, karbon dan kakisan sulfur. Boleh digunakan untuk melapisi kebuk pembakaran enjin pesawat.
Aloi MA754 boleh digunakan pada suhu sehingga 1250 darjah dalam suasana pengoksidaan dan mengekalkan kekuatan suhu tinggi yang sangat tinggi dan ketahanan terhadap kakisan kaca alkali sederhana. Ia kini digunakan untuk membuat gelang gear pemandu enjin aero dan bilah pemandu.
Aloi MA6000 mempunyai kekuatan tegangan 222MPa dan kekuatan hasil 192MPa pada 1100 darjah; 1000-kekuatan daya tahan jam pada 1100 darjah ialah 127MPa, menduduki tempat pertama dalam kalangan aloi suhu tinggi dan boleh digunakan dalam bilah enjin aeroangkasa.
5. Bahan bersuhu tinggi sebatian antara logam
Bahan suhu tinggi antara logam ialah sejenis bahan suhu tinggi khusus cahaya dengan prospek aplikasi penting yang telah dikaji dan dibangunkan baru-baru ini. Selama lebih sepuluh tahun, penyelidikan asas tentang sebatian antara logam, reka bentuk aloi, pembangunan proses dan penyelidikan aplikasi telah matang, terutamanya dalam teknologi penyediaan dan pemprosesan, peneguhan dan pengukuhan bahan siri Ti-Al, Ni-Al dan Fe-Al. , sifat mekanikal dan penyelidikan aplikasi telah membuat pencapaian yang luar biasa.
Aloi berasaskan Ti3Al (TAC-1), aloi berasaskan TiAl (TAC-2) dan aloi berasaskan Ti2AlNb mempunyai ketumpatan rendah (3.8~5.8g/cm3), suhu tinggi dan kekuatan tinggi, keluli tinggi dan rintangan pengoksidaan yang sangat baik dan rintangan rayapan. Kelebihan: Ia boleh mengurangkan berat bahagian struktur sebanyak 35 hingga 50%. Aloi berasaskan Ni3Al, MX-246 mempunyai rintangan kakisan, rintangan haus dan rintangan peronggaan yang baik, menunjukkan prospek aplikasi yang sangat baik. Aloi berasaskan Fe3Al mempunyai rintangan pengoksidaan dan kakisan yang baik, kekuatan tinggi pada suhu sederhana (kurang daripada 600 darjah), dan kos rendah. Ia adalah bahan baharu yang sebahagiannya boleh menggantikan keluli tahan karat.
