1. Kurie metalai yra dažniausiai pasitaikančios bazinės medžiagos superlaidžiams?
Nikelio pagrindu: plačiausiai naudojamas (e . g ., inconel, hastelloy) dėl išskirtinio aukštos temperatūros stiprumo, atsparumo oksidacijai ir latrumo . nikelio austenitinė struktūra iki ~ 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 iki 98 laipsnių iki 98 iki 98 laipsnių. .
Kobaltas pagrįstas: retesnis, bet vertinamas atsparumui nusidėvėjimui ir stabilumui korozinėje aplinkoje (E . g ., stellite-turbinų ruoniams ar medicininiams implantams) . kobalto lydiniai palaiko kietumą aukštoje temperatūroje, bet turi mažesnį šliaužimo varžą nei nikelio lydiniai .}}
Geležies pagrindu: pigiausias, bet tik žemesnės temperatūros programas (E . g ., A -286 orlaivių išmetimo sistemoms) . geležies apatinis lydymosi taškas (1,538 laipsnis VS . {Nickel's 1,455 laipsnis) riboja jo naudojimą aukščiau ~ 650 laipsnio .} {nickel's 1,455 laipsnio).
2. Kokie elementai yra „Superalloy“?
Bjauriųjų metalų: nikelis, kobaltas arba geležis (kaip aukščiau) .
Elementų stiprinimas:
Chromas (Cr): sudaro apsauginį oksido sluoksnį (CR₂O₃), kad būtų atsparus oksidacijai ir korozijai .
Molybdenum (MO) ir volframas (W): kietojo tirpalo stiprintuvai, kurie pagerina šliaužimo atsparumą, mažinant atominę difuziją .
Aliuminis (Al) ir titanas (Ti): forma 'nusodintos (Ni₃ (Al, Ti)) nikelio lydiniuose, kad būtų sukietėjęs amžius .
Niobium (nb): sukuria '' (ni₃nb) tokiuose lydiniuose kaip „Inconel 718“ arba „Carbides“ (NBC), kad būtų galima nustatyti grūdų ribas .
Stabilizuojantys elementai:
Tantalum (Ta): sustiprina aukštos temperatūros stiprumą vieno kristalo lydiniuose (e . g ., cmsx -4) .}
Rhenium (Re): pagerina lankstumą ir sumažina šliaužimą, sulėtindamas dislokacijos judesį .
Grūdų ribų valdikliai:
Anglies (c): formuoja karbidus (e . g ., mc, m₂₃c₆), kad sustiprintų grūdų ribas, tačiau gali sumažinti lankstumą, jei per daug .
Boronas (B) ir cirkonis (ZR): atskirtas nuo grūdų ribų, sumažinant tarpkanulį lūžimą šliaužiant .
3. Ar nikelio pagrindu sukurtos superlydai yra brangūs?
Žaliavos išlaidos
Gamybos sudėtingumas:
Vieno kristalų lydinių liejimo procesai (E . g ., kryptinis kietėjimas) reikalauja tikslios temperatūros kontrolės ir specializuotų krosnių .
Miltelių metalurgija (E . g ., „René 95“) apima aukšto slėgio tankinimą ir karštą izostatinį presavimą (HIP), pridedant išlaidas .
Apdirbimas yra sunkus dėl darbo ir didelio įrankio susidėvėjimo, didėjant darbo jėgos ir įrankių išlaidoms .
Taikymo specifiškumas: Jie yra pritaikyti nišinei, didelės vertės sektoriams (E . g ., aviacijos ir kosmoso turbinos), kur mažos gamybos apimtys padidina vienetą ., pavyzdžiui, vienkartiniai variklių turbinų peiliukai, pagaminti iš CMSX -4, gali kainuoti tūkstančiai tūkstančių.
4. Ar nikelis kietesnis už plieną?
Grynas nikelis: ~ 60–80 HV („Vickers“ kietumas), kalimas ir kalimas .
Nerūdijantis plienas (e . g ., 304): ~ 150–200 HV atkaitinta forma, sukietėja iki ~ 300 HV per šaltą darbą .
Nikelio supervizionai:
„Inconel 718“ (sena): ~ 380–420 HV, dėl '/' 'kritulių .
Waspaloy (naudojamas turbinų diskuose): ~ 350–380 HV, su tempimo stiprumu iki 1 300 MPa .
Kobalto pagrindu sukurtas „Stellite 6“: ~ 300–400 HV, sukietėjimas dar labiau su dėvėjimu .
Pagrindinis veiksnys: Lydimas ir šilumos apdorojimas Nustatykite kietumą . Nors grynas nikelis yra minkštesnis, inžineriniai superlaidai pasiekia kietumą, panašų į arba didesnį nei didelio stiprumo plienai (E . g ., 4140 plieninis, ~ 300 HV Quenched ir nuotaikingas) .
5. Kokia yra supervaliųjų klasifikacija?
Sumažėjęs metalas (pirminė klasifikacija):
Nikelio pagrindu (e . g ., „Inconel 625“, „Hastelloy C -276)
Kobaltas pagrįstas (e . g ., stellite 21, Haynes 188)
Geležies pagrindu (e . g ., a -286, ferrium 255)
Gamybos procesas:
Laidiniai lydiniai (e . g ., kryptingai sukietėję arba vienkartiniai turbinų ašmenims)
Kaltiniai lydiniai (karštai valomi arba suklastoti diskams ir velenams)
Miltelių metalurgija (PM) lydiniai (e . g ., rené 88dt, skirtas didelio stiprumo komponentams)
Stiprinimo mechanizmas:
Krituliai užkerta
Stiprėjo kietas tirpalas (e . g ., Inconel 600, Cr/Mo-atsparumas korozijai)
Sutvirtinta dispersija (e . g ., ma956, su al₂o₃ dalelėmis, skirtoms atsparumui oksidacijai)
Taikymo temperatūra:
Žemos temperatūros supervietės (iki ~ 650 laipsnių, e . g ., a -286)
Aukštos temperatūros supervietės (iki ~ 1100 laipsnių, E . g ., cmsx -4 degikliams)
Pramonės sektorius:
Aviacijos ir kosmoso (turbinos varikliai, išmetimo sistemos)
Energijos gamyba (dujų turbinos, branduoliniai reaktoriai)
Cheminis apdorojimas (atsparus korozijai indams)
Medicinos (implantai, dėl kai kurių lydinių biologinio suderinamumo) .
