Úvod a uplatňovanie zliatin s vysokým teplotou
Vysokoteplotné zliatiny, známe tiež ako Super zliatiny, sú triedou kovových materiálov, ktoré si môžu zachovať svoju pevnosť a odolnosť proti korózii vo vysokoteplotných prostrediach.
Úvod a uplatňovanie zliatin s vysokým teplotou
Vysokoteplotné zliatiny sú zliatiny na báze železa na báze železa, niklu a kobaltu, ktoré sa zvyčajne používajú pri teplotách nad 540 stupňov. Tieto zliatiny sa široko používajú v rôznych priemyselných oblastiach kvôli ich vynikajúcim vlastnostiam pri vysokých teplotách, ako je rezistencia na tečnie, oxidačný odpor a odolnosť proti korózii.
Metalurgické princípy zliatin s vysokým teplotou
Vysokoteplotné zliatiny majú zvyčajne kubickú (FCC) kryštálovú štruktúru zameranú na tvár. Železo a kobalt nie sú štruktúry FCC pri izbovej teplote, ale po vysokých teplotách alebo legitácii sa transformujú na štruktúry FCC. Nikel udržiava štruktúru FCC pri všetkých teplotách. Vlastnosti zliatin s vysokou teplotou sa nie sú určené nielen ich chemickým zložením, ale aj ovplyvnené procesmi tepelného spracovania, kovania a odlievania.
Charakteristiky a vlastnosti zliatin s vysokým teplotou
Bežná zliatiny ocele a titánu nie sú dostatočne silné pri teplotách nad 540 stupňov a môžu byť poškodené koróziou.
Ak je potrebné silu udržiavať pri vyšších teplotách (bod topenia väčšiny zliatin je o 1371-1204 stupni), zvyčajne sa vyberú super zliatiny založené na nikle.
Super zliatiny na báze niklu sa môžu používať pri vyšších teplotných pomeroch ako komerčné materiály.
Super zliatiny založené na kobalte sa môžu použiť ako náhrada za super zliatiny založené na nikle v závislosti od požadovanej pevnosti a typu korózie.
Pri nižších teplotách majú super zliatiny na báze železo-nickel širšiu škálu aplikácií ako super zliatiny na báze niklu a kobaltu.
Sila super zliatiny závisí nielen od chemického zloženia, ale aj od tepelného ošetrenia, kovania, odlievacích procesov, najmä od procesu po tepelnom spracovaní, kovaní alebo odlievaní.
Super zliatiny založené na železnici sú lacnejšie ako super zliatiny založené na nikle a kobalt.
Aby sa zlepšila odolnosť proti korózii pri vysokých teplotách, väčšina spracovaných superzliabov obsahuje určité množstvo chrómu.
Super zliatiny majú vysokú oxidačnú rezistenciu, ale v niektorých prípadoch nie je nedostatočná odolnosť proti korózii. Napríklad pri teplotách turbíny lietadla nad 760 stupňov vyžadujú super zliatiny povlaky.
Technológia SuperAlloy Coating je dôležitou súčasťou jej aplikácie a vývoja. Neprecestované super zliatiny sú neefektívne pre dlhodobé použitie pri vysokých teplotách.
V Super zliatiny, najmä super zliatiny založené na nikle, sa pridávajú rôzne prvky, pričom niektoré zliatiny obsahujú až 14 alebo viac kontrolovaných prvkov.
Prvky používané v superlialoch, ako sú nikel, kobalt, chróm, volfrám, molybdén, rénium a hafnium, sú všeobecne drahé a v priebehu času sa líšia.
Aplikácie super zliatiny
Super zliatiny majú širokú škálu použití vo vysokoteplotných aplikáciách vrátane komponentov lietadiel, chemického a petrochemického vybavenia.
Je dôležité poznamenať, že nie všetky aplikácie vyžadujú pevnosť pri vysokých teplotách. Zloženie a odolnosť super zliatiny z kompozície a korózie z nich robia štandardný materiál na výrobu zdravotníckych pomôcok. Super zliatiny tiež našli aplikácie pri veľmi nízkych teplotách.
Super zohrajú dôležitú úlohu v modernom priemysle v dôsledku ich jedinečnej kombinácie vlastností, najmä v leteckom, energetickom a chemickom priemysle.
