1. أين يتم استخدام Superalloys بشكل شائع؟
محركات التوربينات: تستخدم في شفرات التوربينات ، أقراص التوربينات ، غرف الاحتراق ، ومراقف محركات الطائرات وتوربينات الغاز. على سبيل المثال ، تعتبر Superalloys المستندة إلى Nickel - جزءًا لا يتجزأ من شفرات التوربينات المحركية العالية - ، والتي تعمل في درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة بينما تحمل قوى الطرد المركزي القصوى.
أنظمة الدفع الصاروخ: يستخدم في فوهات الصواريخ وغرف التوجه ، حيث تتحمل تقلبات درجات الحرارة السريعة والصدمة الحرارية العالية.
توربينات الغاز لمحطات الطاقة: المطبقة في مكونات القسم الساخنة - (على سبيل المثال ، دوارات التوربينات ، دوارات الجزء الثابت) لتحسين كفاءة الطاقة عن طريق تمكين التوربينات من التشغيل في درجات حرارة مدخل أعلى (غالبًا ما تكون 1200-1،400 درجة).
محطات الطاقة النووية: يستخدم في المكونات الأساسية للمفاعل (مثل كسوة الوقود والأجزاء الهيكلية) التي تقاوم التآكل من المبردات (على سبيل المثال ، الماء أو الصوديوم السائل) وتلف الإشعاع.
عالية - محركات الأداء: يعمل في محركات سيارات السباق أو محركات الديزل المتقدمة لمكونات مثل صمامات العادم وأدوار الشاحن التوربيني ، والتي تحتاج إلى مواجهة درجات الحرارة المرتفعة والإجهاد الميكانيكي.
المستخدمة في مفاعلات درجة الحرارة العالية - ، المفرقعات الحفازة ، والمبادلات الحرارية التي تتعامل مع الوسائط التآكل (على سبيل المثال ، الأحماض ، عالية- هيدروكربونات الضغط) في درجات حرارة تزيد عن 600 درجة.
يتم استخدام بعض cobalt - superalloys المستندة إلى غرسات العظام (على سبيل المثال ، بدائل الورك والركبة) بسبب توافقها الحيوي ، ومقاومة التآكل ، وعظم الإنسان المطابق للقوة.
2. ما هي أسماء superalloys؟
Nickel - superalloys المستندة إلى (الأكثر شيوعًا)
سلسلة Inconel:
Inconel 600: تستخدم في المبادلات الحرارية ومكونات المفاعل النووي لمقاومة الأكسدة الممتازة حتى 1093 درجة.
Inconel 718: الأكثر استخدامًا على نطاق واسع على مستوى العالم ؛ يتم تطبيقها في أقراص التوربينات الطائرات ، وأجزاء محرك الصواريخ ، وأدوات حفر الزيت ، وذلك بفضل قوتها العالية في 650-700 درجة وقابلية لحام جيدة.
Inconel 625: المستخدمة في معدات المعالجة الكيميائية والتطبيقات البحرية لمقاومة التآكل المتفوقة في البيئات القاسية.
سلسلة Hastelloy:
Hastelloy C-276: تآكل رئيسي - superalloy المقاومة ، المستخدمة في مفاعلات إنتاج الحمض وأنظمة إزالة الكبريت غاز المداخن ، مقاومة لمعظم الأحماض العضوية وغير العضوية.
Hastelloy x: تستخدم في غرف احتراق التوربينات الغازية لقوة درجة الحرارة العالية - (حتى 1200 درجة) ومقاومة الأكسدة.
النيكل الأخرى -:
واسبالوي: يستخدم في شفرات التوربينات الطائرات والسحابات ، مع مقاومة زحف ممتازة في درجة 760-815.
رينيه 41: تم تطبيقه في شفرات توربينات المحرك النفاثة والشرفات اللاحقة ، مناسبة لخدمة مصطلح طويلة- في 870 درجة.
Cobalt - superalloys المستندة إلى
هاينز 188: تستخدم في قنوات انتقال التوربينات الغازية وفوهات الصواريخ ، مما يوفر مقاومة أكسدة استثنائية تصل إلى 1،149 درجة.
stellite 6: مشهور لمقاومة التآكل. تستخدم في مقاعد الصمام وأدوات القطع ومكونات المضخة التي تعاني من احتكاك عالية ودرجات حرارة معتدلة.
mp35n: عالي - قوة الكوبالت - سبيكة النيكل ، المستخدمة في عمليات الزرع الطبية (على سبيل المثال ، الدعامات الأسنان) وسحابات الفضاء ، مع التوافق الحيوي ومقاومة التعب.
Iron - superalloys المستندة إلى
Incoloy 800/800H/800HT: يستخدم في المبادلات الحرارية وقطع غيار الفرن ؛ تم تحسين 800HT من أجل مقاومة زحف درجة الحرارة العالية - حتى 1،100 درجة.
A-286: مطبق في مثبتات الطائرات ومكونات التوربينات الغازية ، مع قوة جيدة في 650 درجة وتكلفة أقل مقارنة بالسبائك القائمة على النيكل-.
3. ما هو نطاق درجة حرارة Superalloys؟
نطاق درجة حرارة التشغيل العام
قدرات درجة الحرارة حسب نوع Superalloy
ملاحظات رئيسية على أداء درجة الحرارة
مقاومة زحف: الميزة المميزة للعلاج الفائقة في درجات حرارة عالية هي مقاومتها لـ "الزحف" (تشوه دائم تحت الإجهاد الطويل-. على سبيل المثال ، يمكن لـ Nickel - Superalloys مثل Inconel 718 أن يقاوم الإجهاد عند 650 درجة لعشرات الآلاف من الساعات دون زحف كبير.
حماية الأكسدة: العديد من Superalloys (على سبيل المثال ، Hastelloy X ، Haynes 188) تشكل طبقة أكسيد كثيفة ومستقرة (على سبيل المثال ، cr₂o₃ ، al₂o₃) في درجات حرارة عالية ، مما يمنع المزيد من التآكل. تظل هذه الطبقة سليمة إلى أقصى درجة حرارة الخدمة.
التطبيق - حدود محددة: حتى داخل نفس نوع السبائك ، تختلف حدود درجة الحرارة حسب المكون. على سبيل المثال ، قد تستخدم غرفة احتراق التوربينات الغازية (المعرضة للهب) سبيكة كوبالت - التي تم تصنيفها على 1100 درجة ، في حين أن قرص التوربينات (مع مراعاة الإجهاد العالي) قد يستخدم سبيكة نيكل - التي تم تصنيفها لمدة 800 درجة لتحديد القوة على قوة درجة الحرارة.
