1. Beth yw superalloy wedi'i wneud?
Metel sylfaen: Fel arfer nicel, cobalt, neu haearn (yn seiliedig ar nicel ac yn seiliedig ar cobalt yw'r rhai mwyaf cyffredin).
Cryfhau elfennau:
Cromiwm (cr): Yn gwella gwrthiant cyrydiad ac ocsideiddio.
Twngsten (w), Molybdenwm (MO): Gwella cryfder tymheredd uchel ac ymwrthedd ymgripiad.
Alwminiwm, Titaniwm (TI): Ffurfio cyfansoddion rhyngmetallig (ee, 'cam, ni₃ (al, ti)) ar gyfer cryfhau dyodiad.
Niobium, tantalwm (ta): Cryfhau'r matrics a gwella ymwrthedd i flinder thermol.
Elfennau aloi ar gyfer eiddo arbennig:
Cobalt: Yn gwella cryfhau toddiannau solet a sefydlogrwydd tymheredd uchel.
Rhenium (ail): Yn gwella ymwrthedd ymgripiad a hydwythedd.
Carbon (c), boron (b), zirconium (zr): Cryfhau ffiniau grawn i leihau disgleirdeb.
2. Beth yw superalloy wedi'i seilio ar nicel?
Perfformiad tymheredd uchel eithriadol: Yn cynnal cryfder, hydwythedd ac ymwrthedd ocsideiddio ar dymheredd hyd at 900–1,200 gradd.
Sefydlogrwydd microstrwythurol: Yn dibynnu ar gyfuniad o gryfhau toddiannau solet (o W, MO, ac ati) a chryfhau dyodiad (o'r cyfnod ').
Ceisiadau eang: A ddefnyddir yn gyffredin mewn awyrofod (llafnau tyrbin, llosgyddion), cynhyrchu pŵer, a diwydiannau cemegol.
Graddau nodweddiadol: Inconel 718, Inconel 625, Hastelloy X, ac aloion un grisial fel CMSX -4.
3.are superalloys sy'n seiliedig ar nicel yn ddrud?
Deunyddiau crai costus: Mae nicel, cobalt, ac elfennau prin fel RE a TA yn ddrud.
Prosesau Gweithgynhyrchu Cymhleth:
Toddi ymsefydlu gwactod (VIM) a chofio electroslag (ESR) ar gyfer purdeb.
Castio un grisial neu feteleg powdr ar gyfer graddau perfformiad uchel.
Cyfrolau cynhyrchu isel: Mae cymwysiadau arbenigol (ee, awyrofod) yn gyrru Ymchwil a Datblygu uchel ac costau offer.
Anhawster prosesu uchel: Mae angen technegau arbenigol ar beiriannu a weldio, cynyddu costau llafur.
Er enghraifft, mae aloion masnachol fel Inconel 718 yn costio ~ $ 20– $ 50 y cilogram, tra gall aloion un grisial ar gyfer llafnau tyrbin fod yn fwy na $ 100 y cilogram.
4. Beth yw triniaeth wres superalloys sy'n seiliedig ar nicel?
Datrysiad anelio:
Gwresogi i 1, 000 - 1,200 gradd i doddi carbidau a chyfnodau rhyngmetallig, ac yna oeri cyflym (quenching) i ffurfio matrics austenitig unffurf.
Cryfhau dyodiad (heneiddio): Gwresogi i 700–950 gradd i waddodi '(ni₃ (al, ti)) neu' '(ni₃nb), gan wella cryfder. Er enghraifft:
Inconel 718: Triniaeth datrysiad ar ~ 950 gradd, yna ar 720 gradd am 8 awr (oeri araf) + 620 gradd am 8 awr (oeri aer).
Rhyddhad straen neu ailrystallization:
Triniaethau tymheredd is (500-700 gradd) i leihau straen mewnol ar ôl peiriannu neu weldio.
Triniaethau arbenigol ar gyfer aloion un grisial:
Solidiad cyfeiriadol neu dwf epitaxial i ddileu ffiniau grawn, gan wella ymwrthedd ymgripiad tymheredd uchel.
5. Beth yw'r superalloy gorau?
Nid oes superalloy "gorau" cyffredinol; Mae'r dewis gorau posibl yn dibynnu ar y cais. Ar gyfer llafnau tyrbin awyrofod sy'n gofyn am wrthwynebiad tymheredd eithafol, mae'n well aloion un grisial fel CMSX -4 neu René N5 oherwydd eu gwrthiant ymgripiol a diffyg ffiniau grawn. Mewn amgylcheddau cyrydiad uchel, Hastelloy C -276 neu Inconel 625 Excel. Ar gyfer cydrannau strwythurol sydd angen cryfder tymheredd ystafell, mae Inconel 718 neu Waspaloy yn gyffredin. Mae'r aloi "Gorau" yn cydbwyso perfformiad, cost a gweithgynhyrchu-er enghraifft, mae rhannau aeroengine yn blaenoriaethu sefydlogrwydd tymheredd uchel, tra gall offer prosesu cemegol ganolbwyntio ar wrthwynebiad cyrydiad.
