โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักหมายถึงโลหะผสมประเภทใด

โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักหมายถึงโลหะผสมประเภทใด

โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจากนิกเกิลหมายถึงโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งใช้นิกเกิลเป็นเมทริกซ์ (โดยทั่วไปเนื้อหาจะมากกว่า 50%) และมีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของก๊าซได้ดีในช่วง 650 ถึง 1,000 องศา โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลัก (ต่อไปนี้จะเรียกว่าโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก) ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 สหราชอาณาจักรผลิตโลหะผสมนิกเกิล Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) เป็นครั้งแรกในปี 1941 เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของการคืบ จึงมีการเติมอะลูมิเนียมเพื่อพัฒนา Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al) สหรัฐอเมริกาในช่วงกลาง-1940 สหภาพโซเวียตในช่วงปลายทศวรรษ 1940 และจีนในช่วงกลาง-1950 ก็ได้พัฒนาโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักเช่นกัน

การเสียรูป

โลหะผสมอุณหภูมิสูงที่เสียรูปหมายถึงโลหะผสมชนิดหนึ่งที่สามารถแปรรูปได้โดยการเสียรูปทั้งร้อนและเย็น มีช่วงอุณหภูมิในการทำงานที่ -253 ~ 1320 องศา มีคุณสมบัติทางกลที่ดี มีตัวบ่งชี้ความแข็งแรงและความเหนียวที่ครอบคลุม และมีสูง คุณสมบัติต่อต้านอนุมูลอิสระและป้องกันการกัดกร่อน ตามกระบวนการบำบัดความร้อน มันสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมเสริมความแข็งแกร่งด้วยสารละลายของแข็งและโลหะผสมเสริมความแข็งแกร่งตามอายุ

1. สารละลายแข็งผสมโลหะผสม

ช่วงอุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ 900 ~ 1300 องศา และอุณหภูมิต่อต้านอนุมูลอิสระสูงสุดถึง 1320 องศา ตัวอย่างเช่นโลหะผสม GH128 มีความต้านทานแรงดึง 850MPa และความแข็งแรงของผลผลิต 350MPa ที่อุณหภูมิห้อง ความต้านทานแรงดึง 140MPa และการยืดตัว 85% ที่ 1,000 องศา อายุการใช้งานทนทาน 200 ชั่วโมงและการยืดตัว 40% ที่ 1,000 องศาและความเครียด 30MPa โดยทั่วไปโลหะผสมสารละลายแข็งจะใช้เพื่อสร้างห้องเผาไหม้ เครื่องยนต์การบินและอวกาศ เคสซิ่ง และส่วนประกอบอื่นๆ

2. โลหะผสมที่เสริมสร้างความชรา
อุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ -253~950 องศา และโดยทั่วไปจะใช้เพื่อสร้างชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น จานกังหันและใบพัดสำหรับเครื่องยนต์การบินและอวกาศ โลหะผสมที่ใช้ทำจานกังหันมีอุณหภูมิในการทำงาน -253~700 องศา และจำเป็นต้องมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและต่ำและทนต่อความล้าได้ดี ตัวอย่างเช่น: โลหะผสม GH4169 มีความแข็งแรงของผลผลิตสูงสุด 1,000MPa ที่ 650 องศา; อุณหภูมิโลหะผสมสำหรับทำใบมีดสามารถเข้าถึง 950 องศา ตัวอย่างเช่น: โลหะผสม GH220 มีความต้านทานแรงดึง 490MPa ที่ 950 องศา และอายุการใช้งานที่ทนทานมากกว่า 40 ชั่วโมงที่ 940 องศา และ 200MPa
ซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีรูปทรงผิดปกติส่วนใหญ่ใช้ในการตีขึ้นรูปโครงสร้าง เค้ก แหวน ท่อน แท่ง แผ่น ท่อ แถบ และสายไฟสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การบิน พลังงานนิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมโยธาปิโตรเลียม

การคัดเลือกนักแสดง

โลหะผสมที่หล่ออุณหภูมิสูงหมายถึงประเภทของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่สามารถหรือสามารถขึ้นรูปได้โดยวิธีการหล่อเท่านั้น คุณสมบัติหลักคือ:

1. ด้วยช่วงองค์ประกอบที่กว้างขึ้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพการประมวลผลการเสียรูป การออกแบบโลหะผสมจึงสามารถมุ่งเน้นที่การเพิ่มประสิทธิภาพได้ดีที่สุด ตัวอย่างเช่น สำหรับโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งมีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก สามารถปรับองค์ประกอบเพื่อให้เนื้อหา ' มีถึง 60% หรือสูงกว่า เพื่อให้โลหะผสมยังคงสามารถรักษาคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูงถึง 85% ของจุดหลอมเหลวของโลหะผสม .

2. มีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้น เนื่องจากข้อดีพิเศษของวิธีการหล่อ การหล่อโลหะผสมอุณหภูมิสูงที่มีรูปร่างเกือบเป็นตาข่ายหรือไม่มีขอบสามารถออกแบบและผลิตได้ด้วยโครงสร้างและรูปร่างที่ซับซ้อนตามความต้องการใช้งานของชิ้นส่วน

ตามอุณหภูมิการใช้งานของการหล่อโลหะผสมสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทดังต่อไปนี้:

หมวดที่ 1: โลหะผสมอุณหภูมิสูงที่หล่อด้วยคริสตัล Equiaxed ใช้ที่อุณหภูมิ -253~650 องศา โลหะผสมเหล่านี้มีคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ดีในช่วงอุณหภูมิที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ และสามารถรักษาความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกได้โดยไม่สลายตัว ตัวอย่างเช่น โลหะผสม K4169 ซึ่งใช้ในปริมาณมากในเครื่องยนต์การบินและอวกาศ มีความต้านทานแรงดึง 1,000MPa ที่ 650 องศา ความแข็งแรงของผลผลิต 850MPa และความเป็นพลาสติกแรงดึง 15% อายุการใช้งานความอดทนภายใต้ความเครียด 620MPa ที่ 650 องศาคือ 200 ชั่วโมง มันถูกใช้เพื่อสร้างปลอกดิฟฟิวเซอร์ในเครื่องยนต์การบินและอวกาศและชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนสำหรับปั๊มต่างๆ ในเครื่องยนต์การบินและอวกาศ

หมวด 2: โลหะผสมอุณหภูมิสูงหล่อคริสตัล Equiaxed ใช้ที่ 650 ถึง 950 องศา โลหะผสมเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกลสูงและทนต่อการกัดกร่อนร้อนที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างเช่นโลหะผสม K419 มีความต้านทานแรงดึงมากกว่า 700MPa และค่าความเป็นพลาสติกแรงดึงมากกว่า 6% ที่ 950 องศา ที่ 950 องศา ขีดจำกัดความแรงสูงสุดสำหรับ 200 ชั่วโมงจะมากกว่า 230MPa โลหะผสมประเภทนี้เหมาะสำหรับใช้เป็นใบพัดกังหันของเครื่องยนต์อากาศยาน ใบพัดนำทาง และกังหันแบบหล่อในตัว

หมวดที่ 3: ผลึกเรียงเป็นแนวแข็งทิศทางและซูเปอร์อัลลอยผลึกเดี่ยว ใช้ที่ 950 ถึง 1100 องศา โลหะผสมเหล่านี้มีคุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยม ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน และความต้านทานการกัดกร่อนที่ร้อนในช่วงอุณหภูมินี้ ตัวอย่างเช่น โลหะผสมคริสตัลเดี่ยว DD402 มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า 100 ชั่วโมงภายใต้ความเครียด 1100 องศาและ 130MPa นี่คือวัสดุใบพัดกังหันที่ร้อนแรงที่สุดที่ใช้ในประเทศจีน และเหมาะสำหรับการผลิตใบพัดกังหันขั้นแรกสำหรับเครื่องยนต์สมรรถนะสูงใหม่ๆ

ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการหล่อที่มีความแม่นยำ กระบวนการพิเศษใหม่ๆ ก็เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน เทคโนโลยีการหล่อแบบละเอียด เทคโนโลยีการแข็งตัวตามทิศทาง และเทคโนโลยี CA สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างผนังบางที่ซับซ้อน ได้ปรับปรุงระดับการหล่อโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก และขอบเขตการใช้งานก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง