Hemijski sastav visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure su zasnovane na gvožđu, niklu, kobaltu i drugim glavnim elementima kao što su hrom, aluminijum, titan, volfram, molibden, itd. Kao primarni metalni materijali, mogu raditi dugo vremena na temperaturama iznad 600 stepeni i određenim naprezanjima. uslovima. Imaju višestruke prednosti u čvrstoći na visokim temperaturama, otpornosti na oksidaciju, otpornosti na vruću koroziju, performansama zamora, otpornosti na lom i drugim aspektima.
Primjena visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure imaju široku primjenu u zrakoplovstvu, nuklearnoj energiji, automobilskoj industriji, plinskim turbinama, petrohemiji i drugim poljima.
Iz perspektive globalnih scenarija primjene na tržištu visokotemperaturnih legura, avio-industrija je dugo bila na prvom mjestu, sa tržišnom potražnjom koja čini preko 56%, uglavnom se koristi u proizvodnji zrakoplovnih motora i avio-pričvršćivača.
Klasifikacija visokotemperaturnih legura
Legura visoke temperature na bazi željeza
Legura visoke temperature na bazi nikla
Legura visoke temperature na bazi željeza
Koristi se na nižim temperaturama, 600-850 stepen , obično se koristi u dijelovima motora sa nižim radnim temperaturama kao što su turbinski diskovi, kućišta i osovine. Postoji mnogo razreda visokotemperaturnih legura na bazi željeza, uključujući:
Vremenski očvršćavajuće legure na bazi željeza. Kao što su GH2036, GH2132, GH2135, GH2018, GH2038, GH2130, GH2136, GH2302, GH2696, itd.
Legura na bazi željeza ojačana čvrstim rastvorom. Uključujući GH1015, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140, itd.
Druge posebne vrste visokotemperaturnih legura na bazi željeza. Na primjer, GH747, GH214, GH455, itd., koji imaju ultravisoku temperaturnu otpornost na oksidaciju ili odlične performanse u specifičnim okruženjima.
Legura visoke temperature na bazi nikla
Sa najvišom temperaturom upotrebe od oko 1000 stepeni, visokotemperaturni legirani materijali na bazi nikla se široko koriste u proizvodnji najtoplijih krajnjih delova turbomlaznih avionskih motora i raznih industrijskih gasnih turbina, kao što su radne lopatice, vodeće lopatice i turbine. razredi legura na bazi nikla: monel400, monelk500, Inconel600, Inconel601, Inconel625, Inconel690, Incoel718, InconelX750, Incoiloy800, Incoloy825, HastelloyC276, Hastelloyc276, Hastelloy2, itd.
Legura visoke temperature na bazi kobalta
Materijali od visokotemperaturnih legura na bazi kobalta koriste se na temperaturi od oko 950 stepeni, imaju dobru sposobnost livenja i zavarljivosti i uglavnom se koriste kao materijal za vođenje oštrice. Zbog ograničenih resursa kobalta, ova vrsta legure je skupa. Legura na bazi kobalta je široko korišten materijal za proizvodnju komponenti otpornih na toplinu, sa odličnom otpornošću na visoke temperature i dobrom mehaničkom čvrstoćom.
Evo nekih tipičnih vrsta legura na bazi kobalta i njihove primjene:
Haynes serija: uključujući Haynes25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X-40, Stellite6B, itd. Ove legure se obično koriste u proizvodnji avionskih motora, turbina i druge opreme za visoke temperature.
Kineski brendovi kao što su GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640 i DZ40M. Ove vrste legura se takođe široko koriste u Kini.
WC Co serija: tvrde legure na bazi kobalta sa volframovim karbidom (WC) kao glavnom tvrdom fazom i kobaltom (Co) kao fazom vezivanja. Klase uključuju YG6, YG8, YG6X, YG8C, YG10, itd. Ova vrsta materijala se obično koristi u proizvodnji alata i kalupa.
TiC Ni serija: tvrde legure na bazi kobalta sa titanijum karbidom (TiC) kao glavnom tvrdom fazom i niklom (Ni) kao veznom fazom. Ocjene uključuju YT5, YT15, YT14, itd. Ovi materijali su pogodni za proizvodnju dijelova otpornih na habanje i alata za rezanje.
TiC NiMo serija: tvrde legure na bazi kobalta koje kombinuju tvrde faze titanijum karbida (TiC) i molibden karbida (Mo2C), kao i nikla (Ni) kao veznu fazu. Klase uključuju YXM1, YXM4, itd. Ovi materijali su pogodni za proizvodnju komponenti koje su otporne na koroziju i okruženja visoke temperature.
GH605: Ovo je tipična klasa visokotemperaturnih legura deformacije na bazi kobalta, slične ili odgovaraju razredima kao što su L605, HS25, WF-11, AIS1670, UNSR30605, KC20WN, itd.
Visokotemperaturne legure se dijele na:
Visokotemperaturna legura koja se može deformirati: Koristi se na temperaturi od 600-1000 stepeni, općenito se koristi u diskovima kompresora i turbinskim diskovima u motorima, s relativno malom čvrstoćom, dobrom plastičnošću, vrućom obradom i zavarljivošću.
Visokotemperaturne legure za livenje: mogu se podijeliti u tri kategorije: ravnoosovite legure visoke temperature, usmjereno očvrsnute stupaste legure visoke temperature i monokristalne visokotemperaturne legure.
1) Equiaxed kristalna visokotemperaturna legura: koristi se na temperaturi od 1000 stepeni i koristeći tradicionalne metode investicionog livenja, njen temperaturni kapacitet je relativno nizak. Uglavnom se koristi u posljednjih nekoliko faza turbinskih lopatica niskog pritiska, sa širokim spektrom primjena, čineći 60-70% svih komponenti za livenje, ali je dodatni profit proizvoda nizak.
2) Stupasta visokotemperaturna legura usmjerenog skrućivanja: koristi se na temperaturi od 1000-1100 stepeni, proizvedena korištenjem tehnologije usmjerenog skrućivanja, sa relativno visokom temperaturnom nosivošću. Uglavnom se koristi za radne lopatice prvih nekoliko stupnjeva turbina niskog pritiska, kao i prve i druge faze radnih lopatica nekih turbina visokog pritiska. Opseg primjene je ograničen na radne oštrice, a proizvod ima visoku dodatnu zaradu.
3) Monokristalna visokotemperaturna legura: koristi se na temperaturi od 1200 stepeni, proizvedena korišćenjem tehnologije usmerenog očvršćavanja i selekcije kristala. Ima najveću temperaturnu nosivost i uglavnom se koristi za napredne lopatice radnog kola visokog pritiska motora i prednje dvostepene lopatice turbine niskog pritiska. Njegov opseg primjene je ograničen na radne noževe, a proizvod ima najveću dodatnu dobit.
Nove legure za visoke temperature
Nove legure visoke temperature odnose se na visokotemperaturne legirane materijale proizvedene kroz nove proizvodne procese, uglavnom uključujući visokotemperaturne legure u prahu i visokotemperaturne legure ojačane disperzijom (ODS).
1) Visokotemperaturna legura u prahu: koristi se na temperaturi od 1100 stepeni, to je proizvodni proces koji raspršuje visokotemperaturne legure u prah, a zatim ih formira u proizvode od visokotemperaturnih legura kroz vruće izostatičko prešanje ili vruće izostatičko prešanje plus kovanje. Ima karakteristike visoke stope iskorištenja metala, niske cijene i relativno visoke temperature nosivosti. Trenutno se uglavnom koristi u turbinskim diskovima i turbinskim lopaticama, i odličan je materijal za komponente na visokim temperaturama kao što su turbinski diskovi motora s visokim omjerom potiska i težine, diskovi kompresora i pregrade turbina
2) Visokotemperaturna legura ojačana disperzijom (ODS): koristi se na temperaturi od 1200 stepeni, napravljena korišćenjem sličnog procesa metalurgije praha, sa kapacitetom nosivosti visoke temperature, uglavnom se koristi u plamenim cevima, lopaticama za vođenje i lopaticama turbine.
