Na koju vrstu legure se odnosi visokotemperaturna legura na bazi nikla?
Visokotemperaturne legure na bazi nikla odnose se na visokotemperaturne legure koje koriste nikl kao matricu (sadržaj je uglavnom veći od 50%) i imaju visoku čvrstoću i dobru otpornost na oksidaciju i gasnu koroziju u rasponu od 650 do 1000 stepeni. Visokotemperaturne legure na bazi nikla (u daljem tekstu legure na bazi nikla) razvijene su kasnih 1930-ih. Velika Britanija je prvi put proizvela leguru na bazi nikla Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) 1941. godine; Kako bi se poboljšala snaga puzanja, dodan je aluminijum za razvoj Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al). Sjedinjene Države sredinom{22}}ih godina, Sovjetski Savez kasnih 1940-ih i Kina sredinom{24}}ih također su razvile legure na bazi nikla.
deformacija
Deformisana visokotemperaturna legura se odnosi na vrstu legure koja se može obraditi toplom i hladnom deformacijom, ima opseg radne temperature od -253 ~ 1320 stepeni, ima dobra mehanička svojstva, sveobuhvatne pokazatelje čvrstoće i žilavosti i ima visok antioksidativna i antikorozivna svojstva. Prema procesu termičke obrade, može se podijeliti na legure ojačane čvrstim rastvorom i legure ojačane starenjem.
1. Legura ojačana čvrstim rastvorom
Raspon radne temperature je 900~1300 stepeni, a maksimalna antioksidaciona temperatura dostiže 1320 stepeni. Na primjer, legura GH128 ima vlačnu čvrstoću od 850 MPa i granicu tečenja od 350 MPa na sobnoj temperaturi; zatezna čvrstoća od 140MPa i izduženje od 85% na 1000 stepeni; izdržljiv životni vek od 200 sati i istezanje od 40% na 1000 stepeni i napon od 30MPa. Čvrste legure se uglavnom koriste za izradu komora za sagorevanje motora, kućišta i drugih komponenti za vazduhoplovstvo i vazduhoplovstvo.
2. Legura ojačana starenjem
Radna temperatura je -253~950 stepeni i uglavnom se koristi za izradu strukturnih dijelova kao što su turbinski diskovi i lopatice za avio i svemirske motore. Legura koja se koristi za izradu turbinskih diskova ima radnu temperaturu od -253~700 stepeni i potrebna je dobra čvrstoća na visokim i niskim temperaturama i otpornost na zamor. Na primjer: legura GH4169 ima maksimalnu granicu tečenja od 1000 MPa na 650 stepeni; temperatura legure za izradu oštrica može doseći 950 stepeni. Na primjer: legura GH220 ima zateznu čvrstoću od 490MPa na 950 stupnjeva i izdržljiv vijek od više od 40 sati na 940 stepeni i 200MPa.
Deformisane superlegure uglavnom obezbeđuju strukturne otkovke, kolače, prstenove, šipke, ploče, cevi, trake i žice za vazduhoplovnu, vazduhoplovnu, nuklearnu energiju i naftnu civilnu industriju.
livenje
Livene legure visoke temperature odnose se na vrstu visokotemperaturnih legura koje se mogu ili mogu formirati samo metodama livenja. Njegove glavne karakteristike su:
1. Sa širim rasponom sastava, budući da nema potrebe da se razmatraju njegove performanse obrade deformacije, dizajn legure može se fokusirati na optimizaciju njegovih performansi. Na primjer, za visokotemperaturne legure na bazi nikla, sastav se može podesiti tako da sadržaj dosegne 60% ili više, tako da legura i dalje može održavati odlična svojstva na temperaturama do 85% tačke topljenja legure. .
2. Ima šire polje primjene. Zbog posebnih prednosti metode lijevanja, odljevci od visokotemperaturnih legura sa gotovo neto oblikom ili bez margine mogu se projektovati i proizvoditi sa bilo kojom složenom strukturom i oblikom u skladu sa potrebama upotrebe dijelova.
Prema radnoj temperaturi legura za lijevanje, mogu se podijeliti u sljedeće tri kategorije:
Kategorija 1: Equiaxed kristalno livene legure visoke temperature koje se koriste na -253~650 stepeni. Ove legure imaju dobra sveobuhvatna svojstva u širokom rasponu temperatura, posebno pri niskim temperaturama, i mogu održati čvrstoću i plastičnost bez degradacije. Na primjer, legura K4169, koja se koristi u velikim količinama u zrakoplovnim i svemirskim motorima, ima vlačnu čvrstoću od 1000MPa na 650 stepeni, granicu tečenja od 850MPa i zateznu plastičnost od 15%; Izdržljivost pod naponom od 620MPa na 650 stepeni je 200 sati. Korišćen je za izradu kućišta difuzora u vazduhoplovnim motorima i složenih strukturnih delova za razne pumpe u vazduhoplovnim motorima.
Kategorija 2: Equiaxed kristalno livene legure visoke temperature koje se koriste na 650 do 950 stepeni. Ove legure imaju visoka mehanička svojstva i otpornost na vruću koroziju na visokim temperaturama. Na primjer, legura K419 ima vlačnu čvrstoću veću od 700 MPa i zateznu plastičnost veću od 6% na 950 stepeni; na 950 stepeni, granica krajnje čvrstoće za 200 sati je veća od 230MPa. Ova vrsta legure je pogodna za upotrebu kao lopatice turbine avionskih motora, vodeće lopatice i integralno livene turbine.
Kategorija III: usmjereni očvrsnuti stupasti kristali i monokristalne superlegure koje se koriste na 950 do 1100 stepeni. Ove legure imaju izvrsna sveobuhvatna svojstva, otpornost na oksidaciju i otpornost na vruću koroziju u ovom temperaturnom rasponu. Na primjer, DD402 monokristalna legura ima izdržljiv vijek od više od 100 sati pod naprezanjem od 1100 stepeni i 130MPa. Ovo je najtopliji materijal turbinskih lopatica koji se koristi u Kini i pogodan je za izradu turbinskih lopatica prve faze za nove motore visokih performansi.
Uz kontinuirano poboljšanje tehnologije preciznog livenja, stalno se pojavljuju i novi specijalni procesi. Tehnologija lijevanja finog zrna, tehnologija usmjerenog skrućivanja i CA tehnologija za složene tankosjedne strukturne dijelove uvelike su poboljšali razinu livenja legura na visokim temperaturama i njihov opseg primjene se nastavio povećavati.
