Visokotemperaturna legura

Legure na visokim temperaturama su glavni materijali koji se koriste u vazduhoplovnoj opremi.

Sastav visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure su na bazi gvožđa, nikla i kobalta. Ostali glavni elementi su hrom, aluminijum, titan, volfram, molibden, itd. Kao prvoklasni metalni materijal, mogu da rade iznad 600 stepeni i pod određenim uslovima naprezanja dugo vremena. Imaju visoku temperaturnu čvrstoću i otpornost. Ima višestruke prednosti u pogledu oksidacije, otpornosti na vruću koroziju, performansi zamora, žilavosti loma, itd.

Primjena visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure imaju široku primenu u vazduhoplovstvu, nuklearnoj energiji, automobilskoj industriji, gasnim turbinama, petrohemiji i drugim poljima.
Iz perspektive globalnih scenarija primjene visokotemperaturnih legura na tržištu, avio-svemirska oblast je dugo bila na prvom mjestu, čineći više od 56% potražnje na tržištu, i uglavnom se koristi u proizvodnji zrakoplovnih motora i zrakoplovnih pričvršćivača.

Klasifikacija visokotemperaturnih legura
1. Visokotemperaturne legure se dijele na: prema osnovnim elementima:

• Visokotemperaturne legure na bazi gvožđa: imaju niže radne temperature, 600~850 stepeni, i generalno se koriste u delovima motora sa nižim radnim temperaturama, kao što su turbinski diskovi, kućišta, vratila i drugi delovi.
• Visokotemperaturne legure na bazi nikla: imaju najvišu radnu temperaturu, oko 1000 stepeni, i široko se koriste u proizvodnji najtoplijih delova turbomlaznih avio motora i raznih industrijskih gasnih turbina, kao što su lopatice turbina, vodeće lopatice, turbine itd. .

• Visokotemperaturna legura na bazi kobalta: Radna temperatura je oko 950 stepeni. Ima dobru sposobnost livenja i zavarljivost. Uglavnom se koristi kao materijal za vodilicu. Zbog niskih resursa kobalta, ova vrsta legure je skupa.

2. Visokotemperaturne legure se dijele na: prema proizvodnom procesu:

• Deformisana visokotemperaturna legura: Radna temperatura je 600-1000 stepen. Obično se koristi u diskovima kompresora i turbinskim diskovima u motorima. Ima relativno nisku čvrstoću i dobru plastičnost, termičku obradu i zavarljivost.

• Superlegure za livenje: mogu se podeliti u tri kategorije: ravnoosne kristalne superlegure, usmereno očvršćene stupaste kristalne superlegure i monokristalne superlegure.

1) Jednakoosna superlegura: Radna temperatura je 1000 stepeni, koristeći tradicionalne metode livenja, sa relativno niskim temperaturnim kapacitetom. Uglavnom se koristi u zadnjim lopaticama mehaničkih turbina niskog pritiska. Ima širok spektar primjena i čini 0% svih odljevaka. 60-70% komponenti, ali je dodatni profit proizvoda nizak.

2) Usmjereno očvrsnuta cilindrična superlegura: radna temperatura je 1000-1100 stepen. Proizveden je pomoću tehnologije usmjerenog očvršćavanja i ima relativno visoku temperaturnu sposobnost. Uglavnom se koristi u radnim lopaticama prvih nekoliko stupnjeva turbina niskog tlaka, kao i prvog i drugog stupnja turbina visokog pritiska u nekim motorima. Lopatice rotora klase 1, opseg primjene je ograničen na lopatice rotora, a dodatni profit proizvoda je visok.

3) Monokristalna visokotemperaturna legura: sa radnom temperaturom od 1200 stepeni, proizvedena korišćenjem tehnologije usmerenog očvršćavanja i selekcije kristala, sa najvećim kapacitetom podnošenja temperature. Uglavnom se koristi u lopaticama kotača visokog pritiska naprednih motora i prva dva stupnja lopatica turbine niskog pritiska. Opseg primjene je ograničen na radne noževe. Proizvodi Najveći dodatni profit.

• Nove legure na visokim temperaturama: odnosi se na visokotemperaturne legure proizvedene kroz nove proizvodne procese, uglavnom uključujući visokotemperaturne legure u prahu i visokotemperaturne legure ojačane disperzijom (ODS).

1) Legura visoke temperature u prahu: Temperatura upotrebe je 1100 stepeni. Visokotemperaturna legura se atomizira u prah, a zatim se vruće izostatičko prešanje ili vruće izostatičko prešanje i kovanje koristi za proizvodnju visokotemperaturnih legura. Ima visoku stopu iskorištenja metala i nisku cijenu. Ima niskotemperaturne karakteristike i relativno visoku temperaturnu sposobnost. Trenutno se uglavnom koristi u turbinskim diskovima i turbinskim lopaticama. Odličan je materijal za visokotemperaturne komponente kao što su turbinski diskovi, diskovi kompresora i pregrade turbina u motorima s visokim omjerom potiska i težine.

2) Disperzijski ojačana visokotemperaturna legura (ODS): sa radnom temperaturom od 1200 stepeni, proizvodi se sličnim procesom metalurgije praha i ima visoku temperaturnu sposobnost. Uglavnom se koristi u plamenim cijevima, vodilicama i lopaticama turbine.

Nauči više