1. Kuo ypatingi superlydai?
Išskirtinis aukštas - temperatūros stiprumas ir atsparumas šliaužimui: Skirtingai nuo daugumos metalų, kurie sušvelnina ir deformuoja („šliaužimą“), esant ilgam - termino įtempiui aukštoje temperatūroje, superlydai išlaiko reikšmingą mechaninį stiprumą ir atsparoja šliaužimą net esant 600–1200 ° C (1112–2192 ° F). Tai įgalina stiprinant tokius mechanizmus kaip tarpmetalinių fazių nusodinimas (pvz., Γ 'fazė: ni₃al nikelio - pagrindu pagamintos superlloys), kurie blokuoja dislokacijos judėjimą šilumos ir streso metu.
Aukščiausias atsparumas oksidacijai ir korozijai: Jie sudaro tankų, stabilų oksido sluoksnį (pvz. Tai daro juos tinkamus cheminio apdorojimo, jūrų ir kosmoso aplinkoms.
Puikus šiluminio nuovargio atsparumas: Jie atlaiko pakartotinius šildymo ir vėsinimo ciklus, nesulaužydami -, kritiški tokiems komponentams kaip dujų turbinos ašmenys, kurie keičiasi tarp ekstremalios šilumos (veikimo metu) ir vėsesnės temperatūros (išjungimo metu).
Išlaikė lankstumą aukštoje temperatūroje: Nors kaitinant daugelis metalų tampa trapūs, superkonis palaiko pakankamai lankstumo, kad toleruotų nedidelį šiluminį išsiplėtimą ar mechanines apkrovas, išvengdami staigaus lūžio.
2. Koks yra superlenzijos temperatūros diapazonas?
„Veikimo diapazonas“ nurodo temperatūrą, kai lydinys išlaiko ≥70% jo kambario - temperatūros stiprumo ir atspindi šliaužimą/skilimą 10, 000+ (pramonės standartas aukštai -} temperatūros komponentams).
Trumpas - terminas aukštesnės temperatūros poveikis (pvz., 1300 ° C/2372 ° F nikeliui - pagrindu pagrįstai) yra įmanoma, tačiau sumažėja tarnavimo laikas.
Priedai, tokie kaip volframas (W) arba renium (Re), prailgina viršutinę ribą: pavyzdžiui, nikelis - superviziumai, kurių RE yra RE, gali veikti esant 1150–1200 ° C, o kobalt -} pagrįsti lydiniai su TA (tantalum) pasiekia 1200–1250 ° C.
3. Koks yra superlydumo terminas?
1. Sprendimo atkaitinimas
Tikslas: Ištirpinkite visus esamus nuosėdas (pvz., Carbides, Intermetallics) į lydinio matricą, sukurdami vienodą, viengubą - fazės mikrostruktūrą. Tai pašalina atskyrimą nuo liejimo/kalimo ir paruošia lydinį vėlesniam kritulių kietėjimui.
Procesas: Įkaitinkite lydinį iki aukštos temperatūros (1050–1250 ° C/1922–2282 ° F, atsižvelgiant į laipsnį) ir laikykite 1–4 valandas (siekiant užtikrinti visišką tirpimą). Greitai atvėsinkite (vandens gesinimo ar oro aušinimo metu), kad „spąstais“ ištirptų matricoje ištirptų elementų, užkertant kelią priešlaikiniams krituliams.
Paraiška: Universalus visiems superlloy tipams; būtina prieš senėjant nikeliui - ir kobalt - pagrįsti pažymiai.
2. Senėjimas (kritulių kietėjimas)
Tikslas: Sukelti kontroliuojamą smulkių, vienodai paskirstytų stiprinimo fazių formavimąsi (pvz., Γ 'fazė: ni₃al/ti nickel - pagrįsti lydiniai; m₂₃c₆ karbidai kobalte -} pagrįsti lydiniai). Šios fazės blokuoja dislokacijos judėjimą, drastiškai pagerindamas aukštą - temperatūros stiprumą ir atsparumą šliaužimui.
Procesas: Įkaitinkite tirpalą - atkaitintą lydinį iki žemesnės temperatūros (650–900 ° C/1292–1652 ° F) ir laikykite 4–24 valandas (ilgesnį laiką didesnėms dalims). Lėtai arba ore atvėsinkite, kad padidintumėte nuosėdų susidarymą.
Variacijos:
Vienas senėjimas: Naudojamas paprastesniems lydiniams (pvz., Geležis - pagrindu pagamintos supervietės), kuriems reikia vidutinio stiprumo.
Dvigubas senėjimas: Du - žingsnių procesas (pvz., 700 ° C 8 valandas, po to 800 ° C 4 valandas), kai aukštai - Nickel - pagrįsti pažymiai (pvz., „Inconel 718“). Tai patikslina nuosėdų dydį ir pasiskirstymą, padidindamas atsparumą šliaužiant.
3. Streso palengvinimas
Tikslas: Sumažinkite gamybos liekamuosius įtempius (pvz.
Procesas: Įkaitinkite lydinį iki 600–800 ° C (1112–1472 ° F), laikykite 2–6 valandas, tada lėtai atvėsinkite. Tai išvengia sustiprintos mikrostruktūros keitimo (skirtingai nei tirpalo atkaitinimas).
Paraiška: Privaloma suvirintiems komponentams (pvz., Dujų turbinų korpusams) ir dideliems kaltinimams (pvz., Turbinų diskai).
4. Grūdų tobulinimo atkaitinimas
Tikslas: Gaminkite baudą - grūdintą mikrostruktūrą, kuri pagerina atsparumą nuovargiui (kritišką komponentams esant cikliniam stresui, pavyzdžiui, turbinų ašmenims).
Procesas: Šiluma iki pat tirpalo atkaitinimo temperatūros (1000–1200 ° C/1832–2192 ° F), trumpai laikykite (30–60 minučių), tada greitai atvėsinkite. Tai perkristalizuoja šiurkščius grūdus nuo kalimo be per didelio grūdų augimo.
Pagrindinė pastaba: šilumos apdorojimo parametrai (temperatūra, laikas, aušinimo greitis) yra labai specifiniai -. Pavyzdžiui, „Inconel 718“ naudoja tirpalo atkaitinimą 980 ° C temperatūroje, o po to - dvigubas senėjimas (720 ° C 8 valandas + 620 ° C 8 valandas), o kobaltas - pagrįstas Haynes 282 naudoja tirpalo atkaitinimą 1150 ° C temperatūroje ir vienkartinėje senėjime 780 ° C temperatūroje.
