1. نیکل-} مبتنی بر superalloys ساخته شده است
مرحله 1: تهیه و ذوب مواد اولیه
انتخاب مواد اولیه: High-purity nickel (often >99.9 ٪ خالص) با مقادیر دقیقی از عناصر آلیاژ ، مانند کروم (برای مقاومت در برابر اکسیداسیون) ، آلومینیوم و تیتانیوم (برای شکل گیری γ '{1}} ni₃al/ti رسوب می شود) ، و عناصر ردیابی مانند تونگستن ، مولیبدن ، یا Rhenium (تقویت). ناخالصی ها (به عنوان مثال ، گوگرد ، اکسیژن) کاملاً کنترل می شوند ، زیرا عملکرد مکانیکی را کاهش می دهند.
ذوب شدن: خلاء - فرآیندهای مبتنی بر غالب برای جلوگیری از آلودگی از هوا یا سرباره مذاب. روشهای متداول عبارتند از:ذوب القایی خلاء (VIM): از القاء الکترومغناطیسی برای ذوب شدن مواد اولیه در خلاء - crucible مهر و موم شده استفاده می کند ، از ترکیب یکنواخت و سطح ناخالصی کم اطمینان می دهد.
قوس خلاء (VAR): دنبال کردن VIM ؛ شمش VIM - به عنوان یک الکترود در خلاء ، با استفاده از فلز مذاب در یک شمش متراکم تر و همگن تر (برای کاهش نقایص داخلی مانند تخلخل بسیار مهم است) دوباره تقویت می شود.
مرحله 2: شکل گیری اولیه (تبدیل شمش)
جعل گرم: شمش تا دمای بالا گرم می شود (به طور معمول 1000-1200 درجه سانتیگراد ، زیر نقطه ذوب آن) و در نزدیکی - net-}}}}} -} {-} - (به عنوان مثال ، خالی دیسک توربین) با استفاده از پرس هیدرولیک فشار می یابد. این مرحله ساختارهای دانه را تراز می کند و انعطاف پذیری را تقویت می کند.
نورد داغ/اکستروژن: برای تولید اشکال طولانی و یکنواخت (به عنوان مثال ، میله ها ، ورق ها یا لوله ها) ، شمش از طریق غلطک های گرم شده چرخانده می شود یا تحت فشار زیاد از طریق قالب می رود.
مرحله 3: عملیات حرارتی (تنظیم ریزساختاری)
بازپخت راه حل: آلیاژ تا دمای بالاتر از حلال γ (به طور معمول 1100-1250 درجه سانتیگراد) گرم می شود تا تمام مراحل γ را در ماتریس نیکل حل کند ، سپس به سرعت خنک شود (خاموش) تا عناصر آلیاژی را در یک محلول جامد اشباع نشده به دام بیندازید.
پیری (سخت شدن بارش): آلیاژ خاموش به مدت ساعت تا روز به دمای پایین تر (700-900 درجه سانتیگراد) گرم می شود. این اجازه می دهد تا رسوبات γ به طور مساوی و به طور مساوی توزیع شده در سراسر ماتریس شکل بگیرد ، به طور قابل توجهی قدرت را بدون قربانی کردن انعطاف پذیری افزایش می دهد. چرخه های پیری چندگانه ممکن است برای عملکرد بهینه استفاده شود.
مرحله 4: پردازش و اتمام ثانویه
ماشینکاری: نیکل - superalloys مبتنی بر SuperAlloys بسیار سخت است و - مقاوم است ، بنابراین ماشینکاری دقیق به ابزارهای تخصصی (به عنوان مثال ، نیترید بور مکعب ، CBN) و خنک کننده ها نیاز دارد. از فرآیندهای مانند فرز ، چرخش یا ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) برای دستیابی به ابعاد نهایی و صافی سطح استفاده می شود.
تولید پیشرفته (اختیاری): برای اجزای پیچیده (به عنوان مثال ، تیغه های توربین با کانال های خنک کننده داخلی) ، روش های تولید افزودنی (چاپ سه بعدی) مانند ذوب لیزر انتخابی (SLM) یا ذوب پرتو الکترونی (EBM) به طور فزاینده ای استفاده می شوند. این فرآیندها لایه قطعات- توسط -}}}}}}}}} از پودر فلزی ، ایجاد می کنند و در عین حال عملکرد آلیاژ را فعال می کنند.
بازرسی و کنترل کیفیت: Non - تست مخرب (NDT) تکنیک ها- مانند آزمایش اولتراسونیک (برای نقص داخلی) ، x {2} پراش پرتو (برای تجزیه و تحلیل فاز) و معاینه فلزی (برای تأیید ریزساختار) - interction)
2. گرانترین Superalloy چیست
دلایل اصلی هزینه بالای آنها:
Rhenium (Re) یک عنصر هزینه فوق العاده- نادر ، بالا- است: رنیوم یکی از نادرترین عناصر طبیعی است (فراوانی 0.001 ppm در پوسته زمین) ، که در درجه اول به عنوان محصول جانبی مولیبدن یا پالایش مس استخراج می شود.
نقش بحرانی در آلیاژهای عملکرد بالا-: rhenium (به طور معمول 3-6 درصد وزنی) به نیکل {2} superalloys مبتنی بر افزایش مقاومت در برابر خزش در دمای شدید (1100-1200 درجه سانتیگراد) اضافه می شود. این باعث می شود این آلیاژها برای داغترین اجزای موتورهای پیشرفته جت (به عنوان مثال ، تیغه های توربین فشار بالا {8} بالا در هواپیماهای نظامی یا هواپیماهای تجاری مانند بوئینگ 787) غیر قابل تعویض باشند.
مثال: تک - نیکل کریستالی - superalloys مبتنی بر Rhenium
3. ارزان ترین Superalloy چیست
دلایل اصلی هزینه پایین آنها:
عناصر پایه فراوان: آهن یکی از فراوان ترین عناصر روی زمین است (بسیار ارزان تر از نیکل یا کبالت) ، و آهن-} superalloys مبتنی بر درصد های کمتری از عناصر گران قیمت (به عنوان مثال ، محتوای نیکل اغلب 20-40 درصد وزنی ، در مقابل. 50 - 80 wt ٪ در نیکل {7 {7} {7}- intly {}}}}}}}}}}}}} - تنگستن).
تولید ساده تر: بسیاری از SuperAlloys های مبتنی بر آهن - با استفاده از تجهیزات فولادی یا جعل معمولی پردازش می شوند (بر خلاف نیکل {1} superalloys مبتنی بر ، که اغلب به ذوب خلاء یا ریخته گری کریستالی تک {{2} نیاز دارند) ، پیچیدگی تولید و هزینه ها را کاهش می دهند.
