A magas hőmérsékletű ötvözetek a repüléstechnikai berendezésekben használt fő anyagok.
Magas hőmérsékletű ötvözetek összetétele
A magas hőmérsékletű ötvözetek vas, nikkel és kobalt alapúak. A többi fő elem a króm, alumínium, titán, volfrám, molibdén stb. Első osztályú fémanyagként 600 fok felett és bizonyos igénybevételi körülmények között is hosszú ideig működnek. Magas hőmérsékleti szilárdsággal és ellenállással rendelkeznek. Számos előnnyel rendelkezik az oxidáció, a forró korrózióállóság, a kifáradás, a törésállóság stb. tekintetében.
Magas hőmérsékletű ötvözetek alkalmazása
A magas hőmérsékletű ötvözetek széles körben használatosak a repülőgépiparban, az atomenergiában, az autóiparban, a gázturbinákban, a petrolkémiában és más területeken.
A globális magas hőmérsékletű ötvözetpiaci alkalmazási forgatókönyvek szempontjából az űrhajózási terület régóta az első helyen áll, és a piaci kereslet több mint 56%-át teszi ki, és főként repülőgép-hajtóművek és repülőgép-kötőelemek gyártásában használják.
A magas hőmérsékletű ötvözetek osztályozása
1. A magas hőmérsékletű ötvözetek a következőkre oszthatók: alapelemek szerint:
- Vasalapú, magas hőmérsékletű ötvözetek: alacsonyabb üzemi hőmérsékletűek, 600-850 fok, és általában alacsonyabb üzemi hőmérsékletű motorok részein használják, mint például turbinatárcsák, házak, tengelyek és egyéb alkatrészek.
- Nikkel alapú magas hőmérsékletű ötvözetek: a legmagasabb üzemi hőmérséklettel rendelkeznek, körülbelül 1000 fok, és széles körben használják a légi turbómotorok és a különféle ipari gázturbinák legmelegebb alkatrészeinek, például turbinalapátok, vezetőlapátok, turbinák stb. .
- Kobalt alapú magas hőmérsékletű ötvözet: Az üzemi hőmérséklet körülbelül 950 fok. Jó önthetősége és hegeszthetősége van. Főleg vezetőpenge anyagaként használják. Az alacsony kobaltkészlet miatt ez a fajta ötvözet drága.
2. A magas hőmérsékletű ötvözetek a következőkre oszthatók: gyártási folyamat szerint:
- Deformált magas hőmérsékletű ötvözet: Az üzemi hőmérséklet 600-1000 fok. Általában kompresszortárcsákban és motorok turbinatárcsáiban használják. Viszonylag alacsony a szilárdsága, jó plaszticitása, hőkezelése és hegeszthetősége.
- Öntött szuperötvözetek: három kategóriába sorolhatók: egyentengelyű kristály szuperötvözetek, irányítottan megszilárdult oszlopos kristály szuperötvözetek és egykristály szuperötvözetek.
1) Kiegyenlített szuperötvözet: Az üzemi hőmérséklet 1000 fok, hagyományos öntési módszerekkel, viszonylag alacsony hőmérséklettűrő képességgel. Főleg mechanikus kisnyomású turbinák hátsó lapátjaiban használják. Alkalmazási köre széles, és az összes öntvény 0%-át teszi ki. Az összetevők 60-70%-a, de a termék többletnyeresége alacsony.
2) Irányított szilárdságú hengeres szuperötvözet: Az üzemi hőmérséklet 1000-1100 fok. Irányított megszilárdítási technológiával készül, és viszonylag magas hőmérséklettűrő képességgel rendelkezik. Főleg a kisnyomású turbinák első néhány fokozatának, valamint egyes hajtóműveknél a nagynyomású turbinák első és második fokozatának munkalapátjaiban használják. 1. osztályú rotorlapátok, az alkalmazási kör a rotorlapátokra korlátozódik, és a termék többletnyeresége magas.
3) Egykristályos magas hőmérsékletű ötvözet: 1200 fokos üzemi hőmérséklettel, irányított megszilárdítási és kristálykiválasztási technológiával gyártva, a legmagasabb hőmérséklet-tartó képességgel. Főleg fejlett motorok nagynyomású keréklapátjaiban és az alacsony nyomású turbinalapátok első két fokozatában használják. Az alkalmazási kör a működő késekre korlátozódik. Termékek A legmagasabb többletnyereség.
- Új, magas hőmérsékletű ötvözetek: új gyártási folyamatokkal előállított, magas hőmérsékletű ötvözetanyagokra vonatkozik, amelyek főként magas hőmérsékletű porötvözetek és diszperziósan erősített magas hőmérsékletű ötvözetek (ODS) vannak.
1) Por magas hőmérsékletű ötvözet: A használati hőmérséklet 1100 fok. A magas hőmérsékletű ötvözetet porrá porlasztják, majd forró izosztatikus préselést vagy forró izosztatikus sajtolást és kovácsolást használnak magas hőmérsékletű ötvözet termékek előállítására. Magas fémfelhasználási arány és alacsony költség jellemzi. Alacsony hőmérsékleti jellemzőkkel és viszonylag magas hőmérséklettűrő képességgel rendelkezik. Jelenleg főleg turbinatárcsákban és turbinalapátokban használják. Kiváló anyag a magas hőmérsékletű alkatrészekhez, például turbinatárcsákhoz, kompresszortárcsákhoz és turbina terelőlemezekhez a nagy tolóerő-tömeg arányú motorokban.
2) Diszperziósan erősített magas hőmérsékletű ötvözet (ODS): 1200 fokos üzemi hőmérséklettel, hasonló porkohászati eljárással készül, és magas hőmérséklettűrő képességgel rendelkezik. Főleg lángcsövekben, vezetőlapátokban és turbinalapátokban használják.
