آنچه در نظر گرفته شده است

1. چه چیزی به عنوان یک سوپر آلو محسوب می شود؟

مقاومت در برابر درجه حرارت بالا: آنها مقاومت کششی ، مقاومت خزش و دوام خستگی را در دمای بیش از 650 درجه (1200 درجه فارنهایت) حفظ می کنند ، که اغلب تا 1200 درجه (2،200 درجه فارنهایت). این امر برای برنامه های کاربردی مانند موتورهای جت یا توربین های گازی بسیار مهم است ، جایی که اجزای آن در محیط های احتراق داغ فعالیت می کنند.

اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی: آنها در برابر حمله شیمیایی از گازهای گرم ، نمک های مذاب ، اسیدها و آب دریا مقاومت می کنند ، که اغلب به دلیل عناصر آلیاژ (به عنوان مثال ، کروم) که لایه های اکسید محافظ را تشکیل می دهند.

ثبات ریزساختاری: ساختار داخلی آنها (به عنوان مثال ، مرزهای دانه ، تقویت رسوبات) تحت گرما و استرس طولانی مدت دست نخورده باقی می ماند و از آغوش یا از بین رفتن قدرت جلوگیری می کند.

آلیاژ پیچیده: آنها به طور معمول از یک فلز پایه (نیکل ، کبالت یا آهن) تشکیل شده اند که با عناصری مانند کروم ، مولیبدن ، تنگستن ، آلومینیوم یا تیتانیوم مخلوط شده است تا خواص خاص را تقویت کند.

2. بهترین Superalloy چیست؟

برای برنامه های هوافضا با درجه حرارت بالا (به عنوان مثال ، تیغه های توربین موتور جت): Superalloys مبتنی بر نیکل تک کریستالی مانندCMSX-4یاPWA 1484اغلب ترجیح داده می شوند آنها مرزهای دانه (یک سایت مشترک برای خرابی خزش) را از بین می برند و استحکام را در 1000-1،100 درجه حفظ می کنند و آنها را برای داغترین بخش های موتورها ایده آل می کنند.

برای مقاومت در برابر خوردگی در پردازش شیمیایی: Hastelloy C276(آلیاژ نیکل مولیبدن-کروم) به طور گسترده ای به عنوان استاندارد طلا در نظر گرفته می شود. این ماده در برابر مواد شیمیایی تهاجمی مانند اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک و کلر ، حتی در دماهای بالا مقاومت می کند.

برای قدرت در دمای متوسط با جوشکاری خوب: INCONEL 718(نیکل کروم-آهن با نیوبیوم/تیتانیوم) بسیار متنوع است. این مقاومت کششی بسیار عالی تا 650 درجه را ارائه می دهد و ماشین و جوش آسان است و آن را به عنوان اصلی در اجزای ساختاری هوافضا و تجهیزات روغن و گاز تبدیل می کند.

برای مقاومت شدید خزش در توربین های گازی: هاینس 282(نیکل-کابل-کروم) با مقاومت در برابر خزش طولانی مدت ، قدرت درجه حرارت بالا را متعادل می کند و آن را برای دیسک های توربین و احتراق مناسب می کند.

3. قوی ترین Superalloy چیست؟

Superalloys مبتنی بر نیکل تک کریستالی: آلیاژها مانندCMSX-10وتRR3010(Rolls-Royce) قدرت درجه حرارت بالایی را نشان می دهد. به عنوان مثال ، CMSX-10 دارای UTS 1400 پوند MPa (203،000 psi) در دمای اتاق است و 800 پوند MPa (116،000 psi) را با درجه 1000 درجه حفظ می کند. مقاومت خزش آن (توانایی مقاومت در برابر تغییر شکل در بار ثابت) بی نظیر است و به آن اجازه می دهد تا در گرمترین بخش های توربین کار کند.

آلیاژهای مبتنی بر اسمی: اسمیوم ، یک فلز نادر ، آلیاژها را با Iridium (به عنوان مثال ، اسمیوم-ایریدیوم) تشکیل می دهد که دارای مقاومت در دمای اتاق بسیار بالا (1800 پوند MPa) و نقاط ذوب (3،000 درجه) هستند. با این حال ، استفاده عملی و هزینه بالایی آنها برای استفاده عملی در برنامه های طاقچه مانند قلم های قلم چشمه یا یاتاقان های پوشاک بالا محدود می شود.

سوپر آلوهای نیکل کوبالت: mp35n. این ماده در اجزای با مقاومت بالا و مقاومت در برابر خوردگی مانند اتصال دهنده های هوافضا استفاده می شود.

4. Superalloys های مختلف چیست؟

1. Superalloys مستقر در نیکل

نمونه های کلیدی:

سری: INCONEL 718 (Niobium با تقویت شده ، جوش داده شده ، در ساختارهای هوافضا استفاده می شود). Inconel 625 (کروم/مولیبدن برای مقاومت در برابر خوردگی در پردازش شیمیایی).

سریال Hastelloy: Hastelloy C276 (مولیبدن/کروم برای مقاومت در برابر اسید) ؛ Hastelloy X (مقاومت اکسیداسیون درجه حرارت بالا برای قطعات کوره).

آلیاژهای تک کریستالی: CMSX-4 ، PWA 1484 (بدون دانه مرزی ، برای تیغه های توربین).

آلیاژهای نیکل: به عنوان مثال ، پیرومت 31 ولت (استحکام بالا با سختی خوب ، که در محفظه موتور موشک استفاده می شود).

2. Superalloys مستقر در کبالت

نمونه های کلیدی:

هینز 188: افزودنی کروم/تنگستن برای مقاومت در برابر اکسیداسیون. در موتور جت Afterburners استفاده می شود.

سری ستارگان: STELLITE 6 (کبالت-کروم-تونگستن ، بسیار مقاوم در برابر سایش ، که در دریچه ها و ابزارهای برش استفاده می شود).

mp35n: یک آلیاژ کبالت-نیکل (با کروم/مولیبدن) برای مقاومت کششی بالا و مقاومت در برابر خوردگی ارزش دارد.

3 سوپر آلای های مبتنی بر آهن

نمونه های کلیدی:

آلیاژ 800h: آهن-نیکل-کروم با مقاومت خوب خزش ؛ در مبدلهای حرارتی و راکتورهای هسته ای استفاده می شود.

Incoloy 825: مقاوم در برابر اسید سولفوریک و آب دریا. در پردازش شیمیایی و کاربردهای دریایی استفاده می شود.

A-286: آهن-نیکل-کروم با تیتانیوم/آلومینیوم برای استحکام ؛ در اتصال دهنده های موتور جت و اجزای توربین گازی استفاده می شود.

4. دیگر Superalloys تخصصی

آلیاژهای فلزی گروهی پلاتین (PGM): به عنوان مثال ، پلاتین-روودیوم ، به دلیل مقاومت آنها در برابر شیشه مذاب و اکسیداسیون ، در ترموکوپل های درجه حرارت بالا و ساخت شیشه استفاده می شود.

تیتانیوم-آلومینیوم بین فلزی: آلیاژهای سبک (به عنوان مثال ، TIAL) با نسبت های با استحکام به وزن ، که در تیغه های توربین کم فشار برای کاهش وزن استفاده می شود.