Magas hőmérsékletű ötvözetek kémiai összetétele
A magas hőmérsékletű ötvözetek vas, nikkel, kobalt és más fő elemek, például króm, alumínium, titán, volfrám, molibdén stb. alapúak. Elsődleges fémanyagokként hosszú ideig működhetnek 600 fok feletti hőmérsékleten és bizonyos igénybevételeken. körülmények. Számos előnyük van a magas hőmérsékleti szilárdság, az oxidációval szembeni ellenállás, a forró korrózióállóság, a kifáradási teljesítmény, a törési szilárdság és egyéb szempontok terén.
Magas hőmérsékletű ötvözetek alkalmazása
A magas hőmérsékletű ötvözeteket széles körben használják a repülőgépiparban, az atomenergiában, az autóiparban, a gázturbinákban, a petrolkémiai és egyéb területeken.
A magas hőmérsékletű ötvözetek globális piaci alkalmazási forgatókönyvei szempontjából a repülőgépipar sokáig az első helyen áll, a piaci kereslet több mint 56%-át teszi ki, főként a repülőgép-hajtóművek és a légiközlekedési rögzítők gyártásában.
A magas hőmérsékletű ötvözetek osztályozása
Vas alapú magas hőmérsékletű ötvözet
Nikkel alapú magas hőmérsékletű ötvözet
Vas alapú magas hőmérsékletű ötvözet
Alacsonyabb hőmérsékleten, 600-850 fokon használják, általában a motorok alacsonyabb üzemi hőmérsékletű részein használják, mint például a turbinatárcsák, a házak és a tengelyek. A vasalapú magas hőmérsékletű ötvözetek számos fajtája létezik, többek között:
Időben keményedő vas alapú ötvözetek. Például GH2036, GH2132, GH2135, GH2018, GH2038, GH2130, GH2136, GH2302, GH2696 stb.
Szilárd oldattal erősített vas alapú ötvözet. Beleértve a GH1015, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140 stb.
Egyéb speciális vasalapú, magas hőmérsékletű ötvözetek. Például GH747, GH214, GH455 stb., amelyek ultramagas hőmérsékletű oxidációállósággal vagy kiváló teljesítménnyel rendelkeznek bizonyos környezetben.
Nikkel alapú magas hőmérsékletű ötvözet
A legmagasabb, körülbelül 1000 fokos használati hőmérséklettel a nikkel alapú magas hőmérsékletű ötvözet anyagokat széles körben használják turbóhajtómű-hajtóművek és különféle ipari gázturbinák legforróbb végrészeinek, például munkalapátok, vezetőlapátok és turbinák gyártásához. Nikkel alapú ötvözetek minősége: monel400, monelk500, Inconel600, Inconel601, Inconel625, Inconel690, Incoel718, InconelX750, Incoiloy800, Incoloy825, HastelloyC276, Hastelloycyb2, Hastelloycyb2, stb
Kobalt alapú magas hőmérsékletű ötvözet
A kobalt alapú magas hőmérsékletű ötvözetanyagokat körülbelül 950 fokos hőmérsékleten használják, jó önthetőség és hegeszthetőség, és főként vezetőpenge-anyagként használják. A korlátozott kobaltforrások miatt ez az ötvözettípus drága. A kobaltalapú ötvözet széles körben használt anyag hőálló alkatrészek gyártásához, kiváló magas hőmérsékleti ellenállással és jó mechanikai szilárdsággal.
Íme néhány tipikus kobalt alapú ötvözetminőség és alkalmazásuk:
Haynes sorozat: többek között Haynes25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X-40, Stellite6B stb. Ezeket az ötvözeteket általában repülőgép-hajtóművek, turbinák és más magas hőmérsékletű berendezések gyártásához használják.
Kínai márkák, például GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640 és DZ40M. Ezeket az ötvözetek minőségét Kínában is széles körben használják.
WC Co sorozat: Kobalt alapú keményötvözetek volfrámkarbiddal (WC) a fő kemény fázissal és kobalttal (Co) a kötési fázissal. A minőségek közé tartozik az YG6, YG8, YG6X, YG8C, YG10 stb. Az ilyen típusú anyagokat gyakran használják szerszámok és formák gyártásához.
TiC Ni sorozat: Kobalt alapú keményötvözetek, amelyek fő keményfázisa titán-karbid (TiC), kötőfázis pedig nikkel (Ni). A minőségek közé tartozik az YT5, YT15, YT14 stb. Ezek az anyagok alkalmasak kopásálló alkatrészek és vágószerszámok gyártására.
TiC NiMo sorozat: Kobalt alapú keményötvözetek, amelyek a titán-karbid (TiC) és a molibdén-karbid (Mo2C) kemény fázisait, valamint a nikkelt (Ni) egyesítik kötőfázisként. A minőségek közé tartozik az YXM1, YXM4 stb. Ezek az anyagok alkalmasak olyan alkatrészek gyártására, amelyek ellenállnak a korróziónak és a magas hőmérsékletű környezetnek.
GH605: Ez a kobalt alapú deformációs magas hőmérsékletű ötvözetek tipikus minősége, amely hasonló vagy megfelel az olyan minőségeknek, mint az L605, HS25, WF-11, AIS1670, UNSR30605, KC20WN stb.
A magas hőmérsékletű ötvözetek a következőkre oszthatók:
Deformálható, magas hőmérsékletű ötvözet: 600-1000 fokos hőmérsékleten használják, általában kompresszortárcsákban és motorok turbinatárcsáiban használják, viszonylag kis szilárdságú, jó plaszticitású, melegen megmunkálható és hegeszthető.
Magas hőmérsékletű ötvözetek öntése: három kategóriába sorolható: egyentengelyű magas hőmérsékletű ötvözetek, irányítottan szilárdított, oszlopos, magas hőmérsékletű ötvözetek és egykristályos, magas hőmérsékletű ötvözetek.
1) Kiegyensúlyozott kristályos, magas hőmérsékletű ötvözet: 1000 fokos hőmérsékleten és hagyományos öntési módszerekkel használva, a hőmérséklet-tartó képessége viszonylag alacsony. Főleg az alacsony nyomású turbinalapátok utolsó néhány szakaszában használják, sokféle alkalmazással, az összes öntvényelem 60-70%-át teszi ki, de a termék hozzáadott nyeresége alacsony.
2) Irányított szilárdítású, oszlopos magas hőmérsékletű ötvözet: 1000-1100 fokos hőmérsékleten használják, irányított szilárdítási technológiával gyártják, viszonylag magas hőmérséklettűrő képességgel. Főleg alacsony nyomású turbinák első néhány fokozatának munkalapátjaihoz, valamint egyes motoros nagynyomású turbinák munkalapátjainak első és második fokozatához használják. Az alkalmazási kör a működő pengékre korlátozódik, és a termék magas járulékos haszonnal jár.
3) Egykristályos magas hőmérsékletű ötvözet: 1200 fokos hőmérsékleten használják, irányított megszilárdítási és kristálykiválasztási technológiával gyártják. A legmagasabb hőmérsékleti teherbíró képességgel rendelkezik, és elsősorban a fejlett motor nagynyomású járókerék lapátjaihoz és az alacsony nyomású turbina első kétfokozatú lapátjaihoz használják. Alkalmazási köre a működő pengékre korlátozódik, és a termék a legmagasabb járulékos haszonnal jár.
Új, magas hőmérsékletű ötvözetek
Az új, magas hőmérsékletű ötvözetek olyan magas hőmérsékletű ötvözetanyagokat jelentenek, amelyeket új gyártási eljárásokkal állítanak elő, főként a magas hőmérsékletű porötvözeteket és a diszperziós erősített magas hőmérsékletű ötvözeteket (ODS).
1) Por magas hőmérsékletű ötvözet: 1100 fokos hőmérsékleten használják, ez egy gyártási folyamat, amely a magas hőmérsékletű ötvözeteket porrá porlasztja, majd forró izosztatikus préselés vagy forró izosztatikus préselés és kovácsolás révén magas hőmérsékletű ötvözet termékekké alakítja. Jellemzői a magas fémfelhasználási arány, az alacsony költség és a viszonylag magas hőmérsékleti teherbíró képesség. Jelenleg főként turbinatárcsákban és turbinalapátokban használják, és kiváló anyag a magas hőmérsékletű alkatrészekhez, például a nagy tolóerő-tömeg arányú motorturbina-tárcsákhoz, kompresszortárcsákhoz és turbina terelőlemezekhez.
2) Diszperzióval erősített magas hőmérsékletű ötvözet (ODS): 1200 fokos hőmérsékleten használatos, hasonló porkohászati eljárással készült, magas hőmérsékletű teherbíró képességgel, főként lángcsövekben, vezetőlapátokban és turbinalapátokban.
