Wat zijn hittebestendige superlegeringen?
Elke superlegering wordt zorgvuldig vervaardigd met een balans van belangrijke samenstellende elementen om ideale eigenschappen te bieden voor een reeks industriële toepassingen.
In de lucht- en ruimtevaartindustrie hebben nikkelsuperlegeringen bijvoorbeeld veel belangrijke toepassingen. Ze worden gebruikt in de heetste gebieden van straalmotoren, waar de temperatuur vaak boven de 1200 graden uitkomt. De materialen in dit gebied moeten deze omstandigheden kunnen weerstaan zonder de structurele integriteit van de motor aan te tasten. Deze superlegering is ideaal voor deze klus omdat ze zijn ontworpen om superieure weerstand te bieden tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen.
Toepassingen op straalmotoren
Bij het gebruik van hogetemperatuurlegeringen in straalmotoren is het belangrijk producten op nikkelbasis te kiezen, dat wil zeggen producten met een hoger gehalte aan chroom, ijzer, titanium en kobalt. INCONEL-legering 601 is een goed voorbeeld. Het bevat 58% nikkel en 20-23% chroom, samen met alle andere noodzakelijke sleutelelementen. Er is met name aluminium toegevoegd, waardoor de legering bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen en watercorrosie. Het heeft ook een hoge mechanische sterkte en is gemakkelijk te bewerken en te lassen, waardoor het een veelzijdig materiaal is voor straalmotoren.
De introductie van betere legeringen voor hoge temperaturen hielp de ontwikkeling van straalmotoren. Ontwerpingenieurs zijn in staat de prestaties van straalmotoren te verbeteren, waaronder een hogere stuwkracht en een lager brandstofverbruik, omdat materialen worden vervaardigd met steeds betere eigenschappen, zoals een grotere weerstand tegen hoge temperaturen en corrosie.
Omgaan met chemicaliën en afval
Terug op de grond zijn er andere omgevingen die afhankelijk zijn van superlegeringen en hun superieure hittebestendigheid. In de procesindustrie vormen deze hoogwaardige materialen een integraal onderdeel van de systemen waarop we vertrouwen.
Installaties voor de behandeling van vloeibaar afval zijn bijvoorbeeld noodzakelijke maar moeilijke omgevingen. Ze zijn zeer corrosief en erg heet. INCONEL Alloy C-276 staat bekend om zijn uitstekende corrosieweerstand in de zwaarste atmosferen. De samenstelling is sterk genoeg om de zwaarste systemen te weerstaan. Het lage koolstofgehalte minimaliseert de neerslag van carbiden tijdens het lassen, waardoor de corrosieweerstand in gelaste constructies behouden blijft, waardoor de bruikbaarheid wordt vergroot. Het bevat ook een hoog gehalte aan molybdeen (15-17%), wat de legering sterkte en een betere weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie geeft. Naast afvalverwerking wordt deze superlegering vanwege zijn unieke eigenschappen ook gebruikt in systemen voor vervuilingscontrole, chemische verwerking en de productie van pulp en papier.
Olie- en gaswinning
De olie- en gasindustrie heeft te maken met een aantal extreem corrosieve omstandigheden bij hoge temperaturen. De materialen die in deze systemen worden gebruikt, zijn van cruciaal belang voor de veilige winning van vitale hulpbronnen, dus ze moeten hun werk kunnen doen. Nikkel-superlegeringen worden gebruikt in onshore en offshore mijnbouwprojecten, van pompen en kleppen tot procescontroleapparatuur.
Een van de belangrijkste gebruikte materialen is INCONEL Alloy 625, een vlaggenschip-nikkellegering die uitzonderlijke eigenschappen biedt. Het materiaal heeft een hoge sterkte, uitstekende corrosieweerstand en hoge temperatuurbestendigheid. De unieke samenstelling, die nikkel, chroom, molybdeen en niobium bevat, geeft het bijzonder uitstekende weerstand tegen ernstig corrosieve omgevingen. Hoewel het vele toepassingen heeft, is een van de belangrijkste toepassingen het gebruik van leidingen die zure gassen verzamelen. Het wordt ook gebruikt voor de scheiding van extractievloeistoffen in LNG-productie- en verwerkingsapparatuur.
