Hlavná klasifikácia vysokoteplotných zliatin sa tiež nazýva „superzliatiny“
Vysokoteplotná zliatina označuje typ kovového materiálu na báze železa, niklu a kobaltu, ktorý môže pracovať pri vysokých teplotách nad 600 stupňov a pri určitom namáhaní po dlhú dobu; a má vysokú pevnosť pri vysokej teplote, dobré antioxidačné a antikorózne vlastnosti, dobrý únavový výkon, lomovú húževnatosť a ďalšie komplexné vlastnosti. Vysokoteplotné zliatiny majú jednoduchú austenitickú štruktúru a majú dobrú štrukturálnu stabilitu a prevádzkovú spoľahlivosť pri rôznych teplotách.
Na základe vyššie uvedených výkonnostných charakteristík a vysokého stupňa legovania vysokoteplotných zliatin sa nazývajú aj „superzliatiny“ a sú dôležitým materiálom široko používaným v letectve, kozmonautike, ropnom, chemickom priemysle a lodiach. Podľa prvkov matrice sa vysokoteplotné zliatiny delia na zliatiny na báze železa, niklu, kobaltu a iné vysokoteplotné zliatiny. Prevádzková teplota vysokoteplotných zliatin na báze železa môže vo všeobecnosti dosiahnuť iba 750 ~ 780 stupňov. Pre tepelne odolné diely používané pri vyšších teplotách sa používajú zliatiny na báze niklu a žiaruvzdorných kovov. Vysokoteplotné zliatiny na báze niklu zaujímajú mimoriadne dôležité postavenie v celej oblasti vysokoteplotných zliatin. Široko sa používajú na výrobu najhorúcejších komponentov leteckých prúdových motorov a rôznych priemyselných plynových turbín.
Vlastnosti zliatiny pri vysokej teplote
Rôzne rýchlosti degradácie materiálov sa urýchľujú v prostredí s vysokou teplotou. Počas používania je náchylný na nestabilitu tkaniva, deformáciu a rast trhlín vplyvom teploty a napätia a oxidačnú koróziu povrchu materiálu.
1. Vysoká teplotná odolnosť a odolnosť proti korózii
Vysokoteplotná odolnosť, odolnosť proti korózii a ďalšie vlastnosti vysokoteplotných zliatin závisia najmä od ich chemického zloženia a organizačnej štruktúry. Ak si ako príklad vezmeme deformovanú vysokoteplotnú zliatinu na báze niklu GH4169, je možné vidieť, že obsah nióbu v zliatine GH4169 je vysoký. Segregácia nióbu v zliatine priamo súvisí s metalurgickým procesom. Matrica GH4169 je pevný roztok Ni-Gr a možno tolerovať hmotnostný podiel Ni obsahujúci viac ako 50 %. Pri vysokej teplote okolo 1 000 stupňa je podobný americkej značke Inconel718. Zliatina sa skladá z fázy matrice, fázy δ, karbidu a fázy spevňovania ' a '. Chemické prvky a štruktúra matrice zliatiny GH4169 vykazujú jej silné mechanické vlastnosti. Medza klzu a pevnosť v ťahu sú niekoľkonásobne lepšie ako oceľ 45 a plasticita je tiež lepšia ako oceľ 45. Stabilná mriežková štruktúra a veľké množstvo spevňujúcich faktorov prispieva k jeho výborným mechanickým vlastnostiam.
2. Vysoká náročnosť spracovania
Celistvosť opracovaného povrchu vysokoteplotných zliatin hrá vďaka svojmu zložitému a drsnému pracovnému prostrediu veľmi dôležitú úlohu pri jeho výkone. Vysokoteplotné zliatiny sú však typicky ťažko obrobiteľné materiály. Majú vysokú mikrotvrdosť, silné mechanické vytvrdzovanie, vysokú odolnosť voči šmykovému namáhaniu a nízku tepelnú vodivosť. Rezná sila a teplota rezu v oblasti rezu sú vysoké, čo sa často vyskytuje počas spracovania. Kvalita obrobeného povrchu je nízka a nástroj je vážne poškodený. Za normálnych rezných podmienok bude povrchová vrstva vysokoteplotnej zliatiny spôsobovať nadmerné problémy, ako je vytvrdená vrstva, zvyškové napätie, biela vrstva, čierna vrstva a vrstva deformácie zrna.
