Aloi suhu tinggi ialah aloi berasaskan unsur Fe, Ni dan Co, sejenis bahan logam yang boleh bekerja untuk masa yang lama di bawah tindakan suhu tinggi melebihi 600℃ dan tekanan tertentu;Ia mempunyai kekuatan suhu tinggi yang baik, rintangan pengoksidaan, rintangan kakisan, prestasi keletihan, keliatan patah dan sifat komprehensif lain.Aloi suhu tinggi ialah struktur Austenit tunggal dan mempunyai kestabilan dan kebolehpercayaan yang baik pada pelbagai suhu.Berdasarkan ciri prestasi di atas dan aloi kandungan tinggi, juga dikenali sebagai "aloi super", digunakan secara meluas dalam penerbangan, aeroangkasa, petroleum, kimia, bahan penting untuk kapal.
Klasifikasi aloi suhu tinggi
jenis unsur, jenis pengukuhan aloi, mod pembentukan bahan.
Mengikut elemen matriks, ia dibahagikan kepada berasaskan Fe, berasaskan Ni, berasaskan Co-aloi.Suhu perkhidmatan superaloi asas Fe hanya boleh mencapai 750~780℃ secara amnya.Bagi bahagian tahan haba yang digunakan pada suhu yang lebih tinggi, aloi berasaskan nikel dan berasaskan logam refraktori diguna pakai.Aloi suhu tinggi berasaskan Ni menduduki kedudukan penting yang istimewa dalam keseluruhan medan aloi super.Ia digunakan secara meluas dalam pembuatan enjin jet penerbangan dan bahagian hujung terpanas pelbagai turbin gas perindustrian.
Mengikut jenis elemen matriks
▪ Fe-Ni-Cr/ Fe-Cr-Mn aloi suhu tinggi
Superalloy berasaskan besi juga boleh dipanggil keluli aloi tahan haba, yang menambah sejumlah kecil Ni Cr dan unsur aloi lain berdasarkan Fe.Keluli aloi tahan haba boleh dibahagikan kepada keluli tahan panas Martensit, Austenit, Pearlite dan Ferrite mengikut keperluan normalisasinya.
▪ Aloi suhu tinggi berasaskan nikel
Superalloy berasaskan nikel mengandungi 50% atau lebih nikel, dan penyelesaian pepejal dan rawatan penuaan boleh meningkatkan rintangan rayapan dan kekuatan mampatan dan hasil.Pada masa ini, julat aplikasi superaloi berasaskan nikel jauh lebih tinggi daripada superaloi asas besi dan kobalt.Bilah turbin dan ruang pembakaran bagi kebanyakan enjin turbin dan juga pengecas turbo diperbuat daripada aloi berasaskan nikel.
▪ Aloi suhu tinggi berasaskan bersama
Aloi super berasaskan kobalt ialah kira-kira 60% aloi berasaskan kobalt, dan penambahan Cr, Ni dan unsur lain meningkatkan rintangan habanya.Walaupun superalloy jenis ini mempunyai rintangan haba yang lebih baik, nisbah pengeluaran kobalt adalah kurang, jadi ia sukar untuk diproses.Ia biasanya digunakan untuk bahagian di bawah keadaan suhu tinggi (600 ~ 1 000 ℃) dan suhu tinggi di bawah tekanan kompleks yang melampau untuk masa yang lama, seperti bilah kerja enjin aero, cakera turbin, bahagian hujung panas pembakaran dan aero enjin.Untuk mendapatkan rintangan haba yang lebih baik, unsur-unsur seperti W, Mo, Ti, Al dan Co perlu ditambah sebagai persediaan di bawah keadaan umum untuk memastikan rintangan haba dan keletihan yang unggul.
Mengikut jenis bertetulang aloi
Mengikut jenis pengukuhan aloi, superalloy boleh dibahagikan kepada superalloy pengukuhan penyelesaian pepejal dan pemendakan penuaan menguatkan aloi.
▪ Aloi super dipertingkatkan penyelesaian pepejal
Aloi super dipertingkatkan larutan pepejal bermakna beberapa unsur aloi ditambah kepada aloi berasaskan besi, nikel atau kobalt untuk membentuk struktur austenit fasa tunggal.Atom terlarut memesongkan kekisi matriks larutan pepejal, meningkatkan rintangan gelinciran dalam larutan pepejal dan menguatkannya.Sesetengah atom terlarut boleh mengurangkan tenaga penyahlamaan sistem aloi dan meningkatkan kecenderungan penguraian kehelan, yang membawa kepada kesukaran gelinciran silang.
▪ Kerpasan penuaan diperkukuh superalloy
Apa yang dipanggil pengukuhan kerpasan penuaan ialah bahan kerja aloi selepas rawatan larutan pepejal, ubah bentuk plastik sejuk, dalam suhu yang lebih tinggi atau suhu bilik untuk mengekalkan prestasinya dalam proses rawatan haba.Sebagai contoh, aloi Inconel 718 mempunyai kekuatan hasil maksimum 1 000 MPa pada 650 ℃, dan aloi boleh dibuat pada 950 ℃.
Dengan kaedah pembentukan bahan
Mengikut kaedah pembentukan bahan, ia dibahagikan kepada superaloi tuangan (termasuk aloi tuangan biasa, aloi kristal tunggal, aloi berarah, dll.), aloi super cacat, aloi super metalurgi serbuk (termasuk metalurgi serbuk biasa dan superaloi diperkukuh penyebaran oksida).
Aloi suhu tinggi telah digunakan secara meluas dalam bidang aeroangkasa dan tenaga kerana prestasi komprehensifnya yang sangat baik dan telah menjadi bahan utama yang tidak boleh ditukar ganti untuk komponen hujung panas enjin aero, malah penggunaannya menyumbang 40%~60% daripada jumlah keseluruhan enjin.Ambil aloi Inconel 718 sebagai contoh, ia adalah jenama yang paling banyak digunakan terutamanya dalam bolt, pemampat, roda dan pemutar minyak enjin turbo-aci sebagai bahagian utama.Di samping itu, ia juga digunakan dalam selongsong, cincin, pembakar selepas dan muncung.Pemanas super dan pemanas semula menggunakan tiub aloi suhu tinggi dengan rintangan rayapan yang baik dan rintangan kakisan yang sangat baik dalam dandang kuasa ultra-superkritikal dengan parameter tinggi untuk elektrik arang batu.Bilah turbin dan bilah pemandu untuk loji gas, penjana stim untuk paip haba untuk kuasa nuklear, dsb.
Masa siaran: Dis-19-2022
