Aký druh zliatiny označuje vysokoteplotná zliatina na báze niklu?
Vysokoteplotné zliatiny na báze niklu označujú vysokoteplotné zliatiny, ktoré používajú nikel ako matricu (obsah je vo všeobecnosti väčší ako 50 %) a majú vysokú pevnosť a dobrú odolnosť voči oxidácii a plynovej korózii v rozsahu 650 až 1000 stupňov. Vysokoteplotné zliatiny na báze niklu (ďalej len zliatiny na báze niklu) boli vyvinuté koncom tridsiatych rokov minulého storočia. Spojené kráľovstvo prvýkrát vyrobilo zliatinu na báze niklu Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) v roku 1941; na zlepšenie pevnosti pri tečení bol pri vývoji Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al) pridaný hliník. Spojené štáty v polovici{22}}, Sovietsky zväz koncom 40. rokov a Čína v polovici{24} rokov tiež vyvinuli zliatiny na báze niklu.
deformácia
Deformovaná vysokoteplotná zliatina označuje typ zliatiny, ktorú možno spracovať deformáciou za tepla a za studena, má rozsah prevádzkových teplôt -253 ~ 1320 stupňov, má dobré mechanické vlastnosti, komplexné ukazovatele pevnosti a húževnatosti a má vysokú antioxidačné a antikorózne vlastnosti. Podľa procesu tepelného spracovania sa dá rozdeliť na zliatinu spevnenú pevným roztokom a zliatinu spevnenú vekom.
1. Zliatina spevnená tuhým roztokom
Rozsah prevádzkovej teploty je 900 ~ 1300 stupňov a maximálna antioxidačná teplota dosahuje 1320 stupňov. Napríklad zliatina GH128 má pevnosť v ťahu 850 MPa a medzu klzu 350 MPa pri izbovej teplote; pevnosť v ťahu 140 MPa a predĺženie 85 % pri 1000 stupňoch; trvanlivá životnosť 200 hodín a predĺženie o 40 % pri 1000 stupňoch a namáhaní 30 MPa. Zliatiny tuhých roztokov sa vo všeobecnosti používajú na výrobu spaľovacích komôr, krytov a iných komponentov leteckých a kozmických motorov.
2. Zliatina spevnená starnutím
Prevádzková teplota je -253~950 stupňov a vo všeobecnosti sa používa na výrobu konštrukčných dielov, ako sú turbínové disky a lopatky pre letecké a kozmické motory. Zliatina používaná na výrobu turbínových diskov má pracovnú teplotu -253~700 stupňov a vyžaduje sa, aby mala dobrú pevnosť pri vysokých a nízkych teplotách a odolnosť proti únave. Napríklad: zliatina GH4169 má maximálnu medzu klzu 1000 MPa pri 650 stupňoch; teplota zliatiny na výrobu čepelí môže dosiahnuť 950 stupňov. Napríklad: Zliatina GH220 má pevnosť v ťahu 490 MPa pri 950 stupňoch a trvácnu životnosť viac ako 40 hodín pri 940 stupňoch a 200 MPa.
Deformované superzliatiny poskytujú hlavne konštrukčné výkovky, koláče, krúžky, tyče, dosky, rúry, pásy a drôty pre letecký priemysel, letectvo, jadrovú energetiku a ropný civilný priemysel.
odlievanie
Odlievané vysokoteplotné zliatiny označujú typ vysokoteplotných zliatin, ktoré môžu alebo môžu byť vytvorené iba metódami odlievania. Jeho hlavné vlastnosti sú:
1. So širším rozsahom zloženia, pretože nie je potrebné brať do úvahy jej výkon pri spracovaní deformácií, sa dizajn zliatiny môže zamerať na optimalizáciu jej výkonu. Napríklad pre vysokoteplotné zliatiny na báze niklu možno zloženie upraviť tak, aby obsah ' dosiahol 60 % alebo vyšší, takže zliatina si stále môže zachovať vynikajúce vlastnosti pri teplotách až do 85 % bodu topenia zliatiny. .
2. Má širšiu oblasť použitia. Vďaka špeciálnym výhodám metódy odlievania je možné navrhnúť a vyrobiť odliatky z vysokoteplotných zliatin s takmer čistým tvarom alebo bez okraja s akoukoľvek zložitou štruktúrou a tvarom podľa potrieb použitia dielov.
Podľa prevádzkovej teploty odlievacích zliatin ich možno rozdeliť do nasledujúcich troch kategórií:
Kategória 1: Rovnoosé kryštálové liate vysokoteplotné zliatiny používané pri -253~650 stupňoch . Tieto zliatiny majú dobré komplexné vlastnosti v širokom rozsahu teplôt, najmä pri nízkych teplotách, a dokážu si zachovať pevnosť a plasticitu bez degradácie. Napríklad zliatina K4169, ktorá sa vo veľkom množstve používa v leteckých a kozmických motoroch, má pevnosť v ťahu 1000 MPa pri 650 stupňoch, medzu klzu 850 MPa a plasticitu v ťahu 15 %; životnosť pri zaťažení 620 MPa pri 650 stupňoch je 200 hodín. Používa sa na výrobu puzdier difúzorov v leteckých motoroch a zložitých konštrukčných dielov pre rôzne čerpadlá v leteckých motoroch.
Kategória 2: Rovnoosé kryštálové liate vysokoteplotné zliatiny používané pri 650 až 950 stupňoch. Tieto zliatiny majú vysoké mechanické vlastnosti a odolnosť proti horúcej korózii pri vysokých teplotách. Napríklad zliatina K419 má pevnosť v ťahu vyššiu ako 700 MPa a plasticitu v ťahu väčšiu ako 6 % pri 950 stupňoch; pri 950 stupňoch je medza pevnosti na 200 hodín väčšia ako 230 MPa. Tento typ zliatiny je vhodný na použitie ako lopatky turbín leteckých motorov, vodiace lopatky a integrálne odlievané turbíny.
Kategória III: smerovo stuhnuté stĺpcové kryštály a monokryštálové superzliatiny používané pri 950 až 1100 stupňoch. Tieto zliatiny majú vynikajúce komplexné vlastnosti, odolnosť proti oxidácii a odolnosť proti korózii za tepla v tomto teplotnom rozsahu. Napríklad monokryštálová zliatina DD402 má trvanlivú životnosť viac ako 100 hodín pri zaťažení 1100 stupňov a 130 MPa. Ide o najhorúcejší materiál turbínových lopatiek používaný v Číne a je vhodný na výrobu turbínových lopatiek prvého stupňa pre nové vysokovýkonné motory.
S neustálym zdokonaľovaním technológie presného liatia sa neustále objavujú aj nové špeciálne procesy. Technológia jemnozrnného odlievania, technológia smerového tuhnutia a technológia CA pre zložité tenkostenné konštrukčné diely výrazne zlepšili úroveň odlievania vysokoteplotných zliatin a rozsah ich použitia sa neustále zväčšoval.
