1. ما هي المعادن الأكثر شيوعًا للمواد الأساسية لـ Superalloys؟
المستند إلى النيكل: الأكثر استخدامًا على نطاق واسع (E . g . ، distely ، hastelloy) ، نظرًا لقوة درجات الحرارة العالية الاستثنائية ، ومقاومة الأكسدة ، والليونة . بنية أوستنيكية النيكل يسمح بالتعزيز الصلبة والطاقة للسيارة (ni₃ (ni₃ ، .
المستند إلى الكوبالت: أقل شيوعًا ولكنه ذي قيمة لمقاومة التآكل والاستقرار في البيئات المسببة للتآكل (e . g . ، stellite for turbine seals أو {. cobalt alloys in thight reghens then kust kust kusts.}}
المستند إلى الحديد: أقل تكلفة ولكن يقتصر على تطبيقات درجة الحرارة المنخفضة (e . g . ، a -286 لأنظمة عادم الطائرات) . درجة الذوبان السفلية (1،538 درجة.
2. ما هي العناصر الموجودة في superalloy؟
القاعدة المعدنية: النيكل ، الكوبالت ، أو الحديد (على النحو الوارد أعلاه) .
عناصر تعزيز:
الكروم (CR): يشكل طبقة أكسيد واقية (cr₂o₃) لمقاومة الأكسدة والتآكل .
Molybdenum (MO) و Tungsten (W): تعزيز الحل الصلب الذي يحسن مقاومة الزحف عن طريق تقليل الانتشار الذري .
الألومنيوم (AL) وتيتانيوم (TI): النموذج 'رواسب (ni₃ (al ، ti)) في سبائك النيكل لتصلب العمر .
niobium (nb): إنشاء '' (ni₃nb) في سبائك مثل inconel 718 أو carbides (nbc) لثبات حدود الحبوب .
عناصر الاستقرار:
tantalum (ta): يعزز قوة درجة الحرارة العالية في سبائك أحادية الكريستال (e . g . ، cmsx -4) .
rhenium (Re): يحسن ليونة ويقلل من الزحف عن طريق تأخير حركة الخلع .
وحدات تحكم حدود الحبوب:
الكربون (C): يشكل carbides (e . g . ، mc ، m₂₃c₆) لتعزيز حدود الحبوب ولكن قد يقلل من الحونة إذا كانت مفرطة .
Boron (B) والزركونيوم (ZR): فصل إلى حدود الحبوب ، مما يقلل من الكسر بين الخلايا أثناء الزحف .
3. هل مكلفة من Superalloys المستندة إلى النيكل؟
تكاليف المواد الخام
تعقيد التصنيع:
تتطلب عمليات الصب لسبائك البلورة الواحدة (e . g . ، التصلب الاتجاهي) التحكم الدقيق في درجة الحرارة والأفران المتخصصة .
يتضمن مسحوق المعادن (E . g . ، لرينيه 95) ضغطًا عالي الضغط والضغط المتساوي الساخن (الورك) ، مضيفًا إلى التكاليف .
التصنيع صعب بسبب تصلب العمل وارتداء الأدوات العالي ، وزيادة نفقات العمل والأدوات .
خصوصية التطبيق: تم تصميمها للقطاعات المتخصصة ذات القيمة العالية (E {. g . ، توربينات الفضاء الفضائية) ، حيث تزيد عدد المجلدات المنخفضة من تكاليف الوحدة . على سبيل المثال ، على سبيل المثال ، توربيني محرك واحد مصنوع من cmsx-4}
4. هل النيكل أصعب من الصلب؟
النيكل النقي: ~ 60-80 HV (صلابة فيكرز) ، الدكتايل والمرن .
الفولاذ المقاوم للصدأ (e . g . ، 304): ~ 150–200 HV في شكل الصلب ، تصلب إلى ~ 300 hv عبر العمل البارد .
النيكل superalloys:
Inconel 718 (العمر): ~ 380–420 HV ، بسبب "/ '' هطول الأمطار .
WASPALOY (المستخدمة في أقراص التوربينات): ~ 350-380 HV ، مع قوة الشد تصل إلى 1300 ميجا باسكال .
Stellite القائم على الكوبالت 6: ~ 300-400 HV ، تصلب أكثر مع ارتداء .
العامل الرئيسي: تحدد السبائك والمعالجة الحرارية صلابة . في حين أن النيكل النقي أكثر ليونة ، وهندسة superalloys تحقق صلابة مماثلة أو أعلى من الفولاذ عالي القوة (e {{2}
5. ما هي تصنيف superalloys؟
المعدن الأساسي (التصنيف الأساسي):
يعتمد على النيكل (e . g . ، Inconel 625 ، Hastelloy C -276)
تعتمد على الكوبالت (e . g . ، Stellite 21 ، Haynes 188)
IROND (E . g . ، a -286 ، ferralium 255)
عملية التصنيع:
ألعاب يلقي (e . g . ، موزعة بشكل اتجاه أو بلورة واحدة لشفرات التوربينات)
سبائك مطار
مسحوق Metallurgy (PM) سبائك (e . g . ، René 88dt للمكونات عالية القوة)
آلية التعزيز:
هطول الأمطار (e . g . ، inconel 718 ، '/' 'مراحل)
Solid-Solution Solution (E . g . ، Dister 600 ، cr/mo لمقاومة التآكل)
تقلب التشتت (e . g . ، ma956 ، مع جزيئات al₂o₃ لمقاومة الأكسدة)
درجة حرارة التطبيق:
Superalloys منخفضة الحرارة (تصل إلى ~ 650 درجة ، E . g . ، A -286)
Superalloys عالية الحرارة (تصل إلى ~ 1،100 درجة ، e . g . ، cmsx -4 للاحتراق)
قطاع الصناعة:
الطيران (محركات التوربينات ، أنظمة العادم)
توليد الطاقة (توربينات الغاز ، المفاعلات النووية)
المعالجة الكيميائية (الأوعية المقاومة للتآكل)
طبي (يزرع ، بسبب التوافق الحيوي في بعض السبائك) .
