Wat zijn hoge temp -legeringen?
Legering op hoge temperatuur is een legering gebaseerd op ijzer-, nikkel- en kobaltelementen. Het is een metaalmateriaal dat lange tijd kan werken bij hoge temperaturen boven 600 graden en onder bepaalde stress; Het heeft goede uitgebreide eigenschappen, zoals sterkte van hoge temperatuur, oxidatieweerstand, corrosieweerstand, vermoeidheidsprestaties, breuktaaiheid, enz. Hoge-temperatuurlegering is een enkele austenietstructuur met een goede stabiliteit en betrouwbaarheid bij verschillende temperaturen. Gebaseerd op de bovenstaande prestatiekenmerken en legering met een hoge inhoud, wordt het ook wel "legering met hoge temperatuur" genoemd. Het wordt veel gebruikt in luchtvaart, ruimtevaart, aardolie, chemische industrie en andere velden en is een belangrijk materiaal voor schepen.
Classificatie van legeringen op hoge temperatuur
Elementtype, legeringversterkingstype, methode voor materiaalvorming.
Volgens de matrixelementen zijn legeringen op hoge temperatuur verdeeld in op ijzer gebaseerde, op nikkel gebaseerde en kobaltgebaseerde hoogtemperatuurlegeringen. De bedrijfstemperatuur van op ijzer gebaseerde legeringen op hoge temperatuur kan in het algemeen slechts 750 ~ 780 graden bereiken. Voor warmtebestendige onderdelen die bij hogere temperaturen worden gebruikt, worden op nikkel gebaseerde en refractaire legeringen op basis van metaalbasis gebruikt. Nikkelgebaseerde hoogtemperatuurlegeringen bezetten een bijzonder belangrijke positie in het gehele veld van legeringen op de hoge temperatuur en worden veel gebruikt bij de vervaardiging van luchtvaartstraalmotoren en de heetste delen van verschillende industriële gasturbines.
Classificatie per matrixelementtype
▪ Fe-NI-CR/ FE-CR-MN-legering met hoge temperatuur
Op ijzer gebaseerde hoogtemperatuurlegering kan ook warmtebestendig legeringsstaal worden genoemd, dat wordt gevormd door een kleine hoeveelheid legeringselementen zoals Ni en CR aan FE toe te voegen. Warmte-resistente legeringsstaal kan worden onderverdeeld in martensitische, austenitische, pearlitische en ferritische warmtebestendig staal volgens de normaliserende vereisten.
▪ Op nikkel gebaseerde legering op hoge temperatuur
Op nikkel gebaseerde legering op hoge temperatuur heeft een nikkelgehalte van 50% of meer, en de kruipweerstand, de druksterkte en de opbrengststerkte kunnen aanzienlijk worden verbeterd door vaste oplossing en verouderingsbehandeling. Momenteel is het toepassingsbereik van nikkelgebaseerde legering op hoge temperatuur ver over het op ijzer gebaseerde en kobaltgebaseerde hoogtemperatuurlegeringen. Veel turbinemotoren, zelfs de turbinebladen en verbrandingskamers van turboladers zijn gemaakt van nikkelgebaseerde legeringen.
▪ Kobaltgebaseerde legering op hoge temperatuur
De samenstelling van op kobalt gebaseerde legering op hoge temperatuur is ongeveer 60%en de toevoeging van elementen zoals Cr en Ni kan de hittebestendigheid verbeteren. Hoewel dit type legering van hoge temperatuur een goede warmtebestendigheid heeft, is de opbrengst van kobalt laag en is de verwerking moeilijk. Het wordt meestal gebruikt om onderdelen te produceren die worden blootgesteld aan hoge temperaturen (600 ~ 1000 graden) en extreem complexe stressomgevingen voor een lange tijd, zoals de werkbladen, turbineschijven, verbrandingskamers en hete uiteinde delen van vliegtuigmotoren. Om een betere hittebestendigheid te verkrijgen, worden elementen zoals W, Mo, Ti, AL en CO in het algemeen toegevoegd tijdens het bereidingsproces om de uitstekende hittebestendigheid en vermoeidheidsweerstand te waarborgen.
Classificatie door het type legeringversterking
Volgens het type legeringversterking kunnen legeringen met hoge temperatuur worden onderverdeeld in vaste oplossing die legeringen met hoge temperatuur en verouderde neerslagversterking versterken, waardoor legeringen met hoge temperatuur worden versterkt.
▪ vaste oplossing versterkende legering op hoge temperatuur
Solid oplossing Versterking van hoogtemperatuurlegering verwijst naar de toevoeging van bepaalde legeringselementen aan ijzer-, nikkel- of kobaltgebaseerde hoogtemperatuurlegeringen om een eenfase austenietstructuur te vormen. De opgeloste atomen vervormen het vaste oplossingsmatrixrooster, verhogen de slipweerstand in de vaste oplossing en versterken het. Bepaalde opgeloste atomen kunnen de delaminatie -energie van het legeringssysteem verminderen, de neiging van de ontleding van dislocaties vergroten en laterale slip moeilijk maken.
▪ verouderde neerslagversterking hoge temperatuurlegering
De zogenaamde verouderingsneerslagversterking verwijst naar een warmtebehandelingsproces waarbij het legeringswerkstuk wordt onderworpen aan een vaste oplossingsbehandeling en vervolgens koude plastic vervorming om de prestaties bij een hogere temperatuur of kamertemperatuur te behouden. De maximale opbrengststerkte van Inconel 718 -legering bij 650 graden is bijvoorbeeld 1 000 MPa en de legering kan worden voorbereid op 950 graden.
Classificatie door materiaalvormingsmethode
Volgens de materiaalvormingsmethode is deze verdeeld in gegoten hoge temperatuurlegeringen (inclusief gewone gietlegeringen, afzonderlijke kristallegeringen, directionele legeringen, enz.), Vermankelijke hoogtemperaturen met hoge temperaturen en poedermetallurgie hoge-temperatuur legeringen (inclusief gewone poedermetallurie en oxide versterkte hoogtemperaturen allereerden).
Met zijn uitstekende uitgebreide prestaties worden legeringen op hoge temperatuur veel gebruikt in de velden van ruimtevaart en energie, en zijn ze een onvervangbaar belangrijk materiaal geworden voor de hot-end componenten van luchtvaartmotoren, en het gebruik ervan is goed voor 40% ~ 60% van de totale motor. Als voorbeeld 718 -legering als voorbeeld, is het de meest gebruikte cijfer, voornamelijk gebruikt voor hoofdonderdelen zoals bouten, compressoren, waaiers en oliedeksels van turboshaft -motoren. Bovendien wordt het ook gebruikt voor omhulsels, ringen, afterburners en spuitmonden. De superheaters en herhoorders van ultra-superkritische vermogensketels met een hoge parameter van kolengestookte energiecentrales gebruiken buizen met hoge temperatuur met goede kruipweerstand en uitstekende corrosieweerstand. Turbinebladen en leidingen van gasgestookte elektriciteitscentrales, stoomgeneratoren van kernwarmtepijp, enz.
