Kjemisk sammensetning av høytemperaturlegeringer
Høytemperaturlegeringer er basert på jern, nikkel, kobolt og andre hovedelementer som krom, aluminium, titan, wolfram, molybden, etc. Som primære metallmaterialer kan de arbeide i lang tid ved temperaturer over 600 grader og visse belastninger forhold. De har flere fordeler i høytemperaturstyrke, oksidasjonsmotstand, varmekorrosjonsmotstand, utmattingsytelse, bruddseighet og andre aspekter.
Påføring av høytemperaturlegeringer
Høytemperaturlegeringer er mye brukt i romfart, kjernekraft, bilindustri, gassturbin, petrokjemisk og andre felt.
Fra perspektivet til de globale bruksscenariene for høytemperaturlegeringer, har luftfartsindustrien lenge rangert først, med markedsetterspørsel som utgjør over 56 %, hovedsakelig brukt i produksjon av flymotorer og flyfestemidler.
Klassifisering av høytemperaturlegeringer
Jernbasert høytemperaturlegering
Nikkelbasert høytemperaturlegering
Jernbasert høytemperaturlegering
Brukes ved lavere temperaturer, 600-850 grad , vanligvis brukt i deler av motorer med lavere driftstemperaturer som turbinskiver, foringsrør og aksler. Det finnes mange kvaliteter av jernbaserte høytemperaturlegeringer, inkludert:
Tidsherdende jernbaserte legeringer. Slik som GH2036, GH2132, GH2135, GH2018, GH2038, GH2130, GH2136, GH2302, GH2696, etc.
Solid løsning forsterket jernbasert legering. Inkludert GH1015, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140, etc.
Andre spesielle typer jernbaserte høytemperaturlegeringer. For eksempel GH747, GH214, GH455, etc., som har ekstremt høy temperaturoksidasjonsmotstand eller utmerket ytelse i spesifikke miljøer.
Nikkelbasert høytemperaturlegering
Med den høyeste brukstemperaturen på rundt 1000 grader, er nikkelbaserte høytemperaturlegeringsmaterialer mye brukt i produksjonen av de varmeste endedelene til turbojetflymotorer og ulike industrielle gassturbiner, for eksempel arbeidsblader, ledeblader og turbiner. kvaliteter av nikkelbaserte legeringer: monel400, monelk500, Inconel600, Inconel601, Inconel625, Inconel690, Incoel718, InconelX750, Incoiloy800, Incoloy825, HastelloyC276, Hastelloyc22, etc.
Koboltbasert høytemperaturlegering
Koboltbaserte høytemperaturlegeringsmaterialer brukes ved en temperatur på ca. 950 grader, den har god støpeevne og sveisbarhet, og brukes hovedsakelig som et styrebladmateriale. På grunn av de begrensede koboltressursene er denne typen legeringer dyr. Koboltbasert legering er et mye brukt materiale for produksjon av varmebestandige komponenter, med utmerket motstand mot høye temperaturer og god mekanisk styrke.
Her er noen typiske koboltbaserte legeringskvaliteter og deres bruksområder:
Haynes-serien: inkludert Haynes25 (L-605), Alloy S-816, UMCo-50, MP-159, FSX-414, X-40, Stellite6B, etc. Disse legeringene er ofte brukt i produksjon av flymotorer, turbiner og annet høytemperaturutstyr.
Kinesiske merker som GH5188 (GH188), GH159, GH605, K640 og DZ40M. Disse legeringskvalitetene er også mye brukt i Kina.
WC Co-serien: Koboltbaserte harde legeringer med wolframkarbid (WC) som hovedhardfase og kobolt (Co) som bindefase. Karakterene inkluderer YG6, YG8, YG6X, YG8C, YG10, etc. Denne typen materiale brukes ofte i produksjon av verktøy og former.
TiC Ni-serien: Koboltbaserte harde legeringer med titankarbid (TiC) som hovedhardfase og nikkel (Ni) som bindefase. Karakterene inkluderer YT5, YT15, YT14 osv. Disse materialene er egnet for produksjon av slitesterke deler og skjæreverktøy.
TiC NiMo-serien: Koboltbaserte harde legeringer som kombinerer harde faser av titankarbid (TiC) og molybdenkarbid (Mo2C), samt nikkel (Ni) som bindefase. Karakterene inkluderer YXM1, YXM4, etc. Disse materialene er egnet for produksjon av komponenter som er motstandsdyktige mot korrosjon og høytemperaturmiljøer.
GH605: Dette er en typisk koboltbasert deformasjonslegering ved høy temperatur, tilsvarende eller tilsvarende kvaliteter som L605, HS25, WF-11, AIS1670, UNSR30605, KC20WN, etc.
Høytemperaturlegeringer er delt inn i:
Deformerbar høytemperaturlegering: Brukt ved en temperatur på 600-1000 grader brukes den vanligvis i kompressorskiver og turbinskiver i motorer, med relativt lav styrke, god plastisitet, varmbearbeiding og sveisbarhet.
Støping av høytemperaturlegeringer: kan deles inn i tre kategorier: likeaksede høytemperaturlegeringer, retningsstivnede søyleformede høytemperaturlegeringer og enkrystall-høytemperaturlegeringer.
1) Equiaxed krystall høytemperaturlegering: brukt ved en temperatur på 1000 grader og ved bruk av tradisjonelle investeringsstøpemetoder, er dens temperaturbæreevne relativt lav. Den brukes hovedsakelig i de siste stadiene av lavtrykksturbinblader, med et bredt spekter av bruksområder, og står for 60-70 % av alle støpekomponenter, men den ekstra fortjenesten til produktet er lav.
2) Søyleformet høytemperaturlegering med retningsbestemt størkning: brukt ved en temperatur på 1000-1100 grader, produsert ved bruk av retningsbestemt størkningsteknologi, med relativt høy temperaturbæreevne. Den brukes hovedsakelig til arbeidsbladene til de første trinnene av lavtrykksturbiner, samt de første og andre trinnene til arbeidsbladene til noen motorhøytrykksturbiner. Bruksomfanget er begrenset til arbeidsblader, og produktet har høy tilleggsfortjeneste.
3) Enkeltkrystall høytemperaturlegering: brukt ved en temperatur på 1200 grader, produsert ved bruk av retningsbestemt størkning og krystallvalgteknologi. Den har den høyeste temperaturbæreevnen og brukes hovedsakelig til avanserte motorhøytrykksvinger og to-trinns frontblader for lavtrykksturbiner. Bruksomfanget er begrenset til arbeidsblader, og produktet har høyest tilleggsfortjeneste.
Nye høytemperaturlegeringer
Nye høytemperaturlegeringer refererer til høytemperaturlegeringsmaterialer produsert gjennom nye produksjonsprosesser, hovedsakelig inkludert pulverhøytemperaturlegeringer og dispersjonsforsterkede høytemperaturlegeringer (ODS).
1) Pulver høytemperaturlegering: brukes ved en temperatur på 1100 grader, det er en produksjonsprosess som forstøver høytemperaturlegeringer til pulver og deretter former dem til høytemperaturlegeringsprodukter gjennom varm isostatisk pressing eller varm isostatisk pressing pluss smiing. Den har egenskapene til høy metallutnyttelsesgrad, lave kostnader og relativt høy temperaturbærekapasitet. For tiden brukes det hovedsakelig i turbinskiver og turbinblader, og er et utmerket materiale for høytemperaturkomponenter som motorturbinskiver med høyt skyvekraft/vektforhold, kompressorskiver og turbinplater.
2) Dispersjonsforsterket høytemperaturlegering (ODS): brukt ved en temperatur på 1200 grader, laget ved hjelp av en lignende pulvermetallurgisk prosess, med høytemperaturbæreevne, hovedsakelig brukt i flammerør, ledeblader og turbinblader.
