Introduktion och tillämpning av högtemperaturlegeringar
Högtemperaturlegeringar, även kända som superlegeringar, är en klass av metallmaterial som kan bibehålla sin styrka och korrosionsmotstånd i miljöer med högtemperatur.
Introduktion och tillämpning av högtemperaturlegeringar
Högtemperaturlegeringar är järnbaserade, nickelbaserade och koboltbaserade legeringar som vanligtvis används vid temperaturer över 540 grader. Dessa legeringar används ofta inom olika industriella områden på grund av deras utmärkta egenskaper vid höga temperaturer, såsom krypmotstånd, oxidationsmotstånd och korrosionsbeständighet.
Metallurgiska principer för hög temperaturlegeringar
Högtemperaturlegeringar har vanligtvis en ansiktscentrerad kubisk (FCC) kristallstruktur. Järn och kobolt är inte FCC -strukturer vid rumstemperatur, men de kommer att förvandlas till FCC -strukturer efter höga temperaturer eller legering. Nickel upprätthåller FCC -strukturen vid alla temperaturer. Egenskaperna hos högtemperaturlegeringar bestäms inte bara av deras kemiska sammansättning, utan också påverkas av värmebehandling, smide och gjutningsprocesser.
Egenskaper och egenskaper hos hög temperaturlegeringar
Vanliga stål- och titanlegeringar är inte tillräckligt starka vid temperaturer över 540 grader och kan skadas av korrosion.
Om styrka måste hållas vid högre temperaturer (smältpunkten för de flesta legeringar handlar om 1371-1204 examen) väljs nickelbaserade superlegeringar vanligtvis.
Nickelbaserade superlegeringar kan användas vid högre temperaturförhållanden än kommersiella material.
Koboltbaserade superlegeringar kan användas som en ersättning för nickelbaserade superlegeringar, beroende på den nödvändiga styrkan och korrosionstypen.
Vid lägre temperaturer har järn-nickelbaserade superlegeringar ett bredare utbud av applikationer än nickelbaserade och koboltbaserade superlegeringar.
Styrkan hos superlegeringar beror inte bara på kemisk sammansättning, utan också på värmebehandling, smide, gjutningsprocesser, särskilt processen efter värmebehandling, smide eller gjutning.
Järn-nickelbaserade superlegeringar är billigare än nickelbaserade och koboltbaserade superlegeringar.
För att förbättra korrosionsmotståndet vid höga temperaturer innehåller de flesta bearbetade superlegeringar en viss mängd krom.
Superlegeringar har hög oxidationsmotstånd, men i vissa fall är korrosionsbeständighet otillräcklig. Till exempel, vid flygmotorturbintemperaturer över 760 grader, kräver superlegeringar beläggningar.
Superalloy Coating Technology är en viktig del av dess tillämpning och utveckling. Obelagda superlegeringar är ineffektiva för långvarig användning vid höga temperaturer.
I superlegeringar, särskilt nickelbaserade superlegeringar, läggs en mängd element, med vissa legeringar som innehåller upp till 14 eller fler kontrollerade element.
De element som används i superlegeringar, såsom nickel, kobolt, krom, volfram, molybden, rhenium och hafnium, är i allmänhet dyra och varierar över tid.
Applikationer av superlegeringar
Superlegeringar har ett brett utbud av användningsområden i höga temperaturapplikationer, inklusive flygplanskomponenter, kemisk och petrokemisk utrustning.
Det är viktigt att notera att inte alla applikationer kräver styrka vid höga temperaturer. Superalloys sammansättning och korrosionsmotstånd gör dem till ett standardmaterial för tillverkning av medicintekniska produkter. Superlegeringar har också hittat applikationer vid mycket låga temperaturer.
Superlegeringar spelar en viktig roll i modern industri på grund av deras unika kombination av fastigheter, särskilt inom flyg-, energi- och kemisk industri.
