Specifičan sastav i svojstva legura na bazi nikla! ! ! ! !
Legura na bazi nikla odnosi se na vrstu legure koja ima sveobuhvatna svojstva kao što su visoka čvrstoća i određena otpornost na oksidaciju i koroziju na visokim temperaturama od 650 do 1000 stepeni. Prema glavnim svojstvima, dijele se na legure otporne na toplinu na bazi nikla, legure otporne na koroziju na bazi nikla, legure otporne na habanje na bazi nikla, precizne legure na bazi nikla i legure sa memorijom oblika na bazi nikla.
Visokotemperaturne legure se dijele na visokotemperaturne legure na bazi željeza, visokotemperaturne legure na bazi nikla i visokotemperaturne legure na bazi kobalta prema različitim supstratima. Među njima, legure visoke temperature na bazi nikla se nazivaju legure na bazi nikla.
Reprezentativni materijali legura na bazi nikla su: 1. Incoloy legura, kao što je Incoloy800, glavna komponenta je; 32Ni-21Cr-Ti, Al; to je legura otporna na toplinu; 2. Inconel legura, kao što je Inconel600, glavna komponenta je; 73Ni-15Cr-Ti , Al; pripada legurama otpornim na toplinu; 3. Hastelloy legura, odnosno Hastelloy legura, kao što je Hastelloy C-276, glavna komponenta je; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; pripada legurama otpornim na koroziju; 4. Monel legura, odnosno Monel legura, kao što je Monel 400, glavna komponenta je; 65Ni-34Cu; to je legura otporna na koroziju;
Glavni legirni elementi su hrom, volfram, molibden, kobalt, aluminijum, titan, bor, cirkonijum, itd. Među njima, Cr, Ai itd. uglavnom imaju ulogu antioksidansa, a ostali elementi imaju čvrsto rešenje za jačanje, ojačanje taloženja i jačanje granica zrna.
Ima visoku čvrstoću i određenu otpornost na oksidaciju i koroziju na visokim temperaturama od 650 do 1000 stepeni. Zbog dovoljno visoke čvrstoće na visokim temperaturama i otpornosti na oksidaciju i koroziju, često se koristi u proizvodnji lopatica motora aviona, raketnih motora, nuklearnih reaktora i opreme za pretvaranje energije. Delovi sa visokom temperaturom.
Istorija razvoja
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{16}}ih godina, Sovjetski Savez kasnih 1940-ih i Kina sredinom{18}}ih su također razvile legure na bazi nikla. Razvoj legura na bazi nikla uključuje dva aspekta: poboljšanje sastava legure i inovaciju proizvodnih procesa. Početkom 1950-ih, razvoj tehnologije vakuumskog topljenja stvorio je uslove za rafiniranje legura na bazi nikla koje sadrže visok nivo aluminijuma i titana. Većina ranih legura na bazi nikla bile su deformisane legure. Krajem 1950-ih, zbog povećanja radne temperature lopatica turbine, od legure se zahtijevalo da ima veću čvrstoću na visokim temperaturama. Međutim, kada je čvrstoća legure bila visoka, bilo bi teško ili čak nemoguće deformirati se. Stoga je korišćena tehnologija livenja za ulaganje za razvoj serije legura sa dobrim performansama. Legura za livenje otporne na visoke temperature. Sredinom -1960 godina razvijena je usmjerena kristalizacija i monokristalne superlegure i superlegure metalurgije praha s boljim svojstvima. Da bi se zadovoljile potrebe brodova i industrijskih gasnih turbina, od 1960-ih godina razvijen je niz legura na bazi nikla sa visokim sadržajem hroma sa dobrom otpornošću na vruću koroziju i stabilnom strukturom. Za oko 40 godina od ranih 1940-ih do kasnih 1970-ih, radna temperatura legura na bazi nikla porasla je sa 700 stepeni na 1100 stepeni, sa prosečnim porastom od oko 10 stepeni godišnje.
Sastojci i svojstva
Superlegure na bazi nikla su najčešće korištene. Glavni razlozi su da, prvo, legure na bazi nikla mogu rastvoriti više elemenata legure i održati bolju strukturnu stabilnost; drugo, mogu formirati koherentna i uređena intermetalna jedinjenja tipa A3B [Ni3(Al, Ti)] Kao faza ojačanja, legura se može efikasno ojačati i dobiti veću čvrstoću pri visokim temperaturama od superlegura na bazi gvožđa i superlegura na bazi kobalta; treće, legure na bazi nikla koje sadrže hrom imaju bolja svojstva oksidacije i otpornosti od superlegura na bazi željeza. Sposobnost gasne korozije. Legure na bazi nikla sadrže više od deset elemenata, među kojima Cr uglavnom ima antioksidacionu i antikorozivnu ulogu, a ostali elementi uglavnom imaju ulogu ojačavanja. Prema načinu jačanja, mogu se podijeliti na: elemente za jačanje čvrstih otopina, kao što su volfram, molibden, kobalt, hrom i vanadij; elementi za jačanje padavina, kao što su aluminijum, titanijum, niobijum i tantal; elementi za jačanje granica zrna, kao što su bor, cirkonijum, magnezijum i elementi retkih zemalja, itd.
Visokotemperaturne legure na bazi nikla uključuju legure ojačane čvrstim rastvorom i legure ojačane precipitacijom prema njihovim metodama ojačanja.
