Augstas temperatūras sakausējumi: galvenie materiāli, ko izmanto aviācijā
I. Pārskats
1. Augstas temperatūras sakausējumu sastāvs
Augstas temperatūras sakausējumu pamatā ir dzelzs, niķelis un kobalts. Pārējie galvenie elementi ir hroms, alumīnijs, titāns, volframs, molibdēns uc Kā pirmšķirīgs metāla materiāls, tie var ilgstoši darboties virs 600 grādiem un noteiktos stresa apstākļos. Viņiem ir augsta temperatūras izturība un izturība. Tam ir vairākas priekšrocības attiecībā uz oksidāciju, izturību pret karsto koroziju, noguruma veiktspēju, izturību pret lūzumiem utt.
2. Augstas temperatūras sakausējumu pielietošana
Augstas temperatūras sakausējumus plaši izmanto kosmosa, kodolenerģijas, automobiļu rūpniecībā, gāzes turbīnās, naftas ķīmijas rūpniecībā un citās jomās.
No globālā augstas temperatūras sakausējumu tirgus pielietojuma scenārijiem aviācijas joma jau sen ir bijusi pirmajā vietā, veidojot vairāk nekā 56% no tirgus pieprasījuma, un to galvenokārt izmanto kosmosa dzinēju un kosmosa stiprinājumu ražošanā.
2. Augstas temperatūras sakausējumu klasifikācija
1. Augstas temperatūras sakausējumus iedala: pēc pamatelementiem:
Augstas temperatūras sakausējumi uz dzelzs bāzes: tiem ir zemāka darba temperatūra, 600–850 grādi, un tos parasti izmanto dzinēju daļās ar zemāku darba temperatūru, piemēram, turbīnu diskiem, korpusiem, vārpstām un citām detaļām.
Augstas temperatūras sakausējumi uz niķeļa bāzes: tiem ir visaugstākā darba temperatūra, aptuveni 1000 grādi, un tos plaši izmanto, lai ražotu karstākās gaisa turboreaktīvo dzinēju daļas un dažādas rūpnieciskās gāzes turbīnas, piemēram, turbīnu lāpstiņas, virzošās lāpstiņas, turbīnas utt.
Augstas temperatūras sakausējums uz kobalta bāzes: Darba temperatūra ir aptuveni 950 grādi. Tam ir laba liejamība un metināmība. To galvenokārt izmanto kā vadošo asmeņu materiālu. Zemo kobalta resursu dēļ šāda veida sakausējums ir dārgs.
2. Augstas temperatūras sakausējumus iedala: pēc ražošanas procesa:
Deformēts augstas temperatūras sakausējums: darba temperatūra ir 600-1000 grādi. To parasti izmanto kompresoru diskos un dzinēju turbīnu diskos. Tam ir salīdzinoši zema izturība un laba plastika, termiskā apstrāde un metināmība.
Liešanas supersakausējumi: tos var iedalīt trīs kategorijās: līdzvērtīgi kristāla supersakausējumi, virziena cietināti kolonnveida kristāla supersakausējumi un viena kristāla supersakausējumi.
1) Izlīdzināts supersakausējums: darba temperatūra ir 1000 grādi. Tas izmanto tradicionālo ieguldījumu liešanas metodi, un tam ir salīdzinoši zemas temperatūras nestspēja. To galvenokārt izmanto zemspiediena turbīnu aizmugurējās lāpstiņās. Tam ir plašs pielietojumu klāsts, un tas veido 0% no visiem lējumiem. 60-70% komponentu, bet produkta papildu peļņa ir zema.
2) Virziena cietināts cilindrisks supersakausējums: darba temperatūra ir 1000-1100 grādi. Tas ir ražots, izmantojot virziena sacietēšanas tehnoloģiju, un tam ir salīdzinoši augsta temperatūras nestspēja. To galvenokārt izmanto zema spiediena turbīnu dažu pirmo posmu darba lāpstiņās, kā arī dažos dzinējos augsta spiediena turbīnu pirmajā un otrajā posmā. 1. klases rotoru lāpstiņas, pielietojuma joma ir ierobežota ar rotoru lāpstiņām, un produkta papildu peļņa ir lielāka.
3) Viena kristāla supersakausējums: darba temperatūra ir 1200 grādi. To ražo, izmantojot virziena sacietēšanas un kristālu atlases tehnoloģiju. Tam ir visaugstākā temperatūras nestspēja. To galvenokārt izmanto modernu dzinēju augstspiediena riteņu lāpstiņās un zema spiediena turbīnu lāpstiņu pirmajos divos posmos. Pielietojuma joma ir ierobežota ar darba asmeņiem. Produkti Augstākā papildu peļņa.
Jauni augstas temperatūras sakausējumi: attiecas uz augstas temperatūras sakausējumu materiāliem, kas ražoti jaunos ražošanas procesos, galvenokārt ietverot pulverveida augstas temperatūras sakausējumus un ar dispersiju stiprinātus augstas temperatūras sakausējumus (ODS).
1) Pulvera augstas temperatūras sakausējums: lietošanas temperatūra ir 1100 grādi. Augstas temperatūras sakausējums tiek izsmidzināts pulverī, un pēc tam karstā izostatiskā presēšana vai karstā izostatiskā presēšana un kalšana tiek izmantota augstas temperatūras sakausējuma izstrādājumu ražošanai. Tam ir augsts metāla izmantošanas līmenis un zemas izmaksas. Tam ir zemas temperatūras īpašības un salīdzinoši augsta temperatūras nestspēja. Pašlaik to galvenokārt izmanto turbīnu diskos un turbīnu lāpstiņās. Tas ir lielisks materiāls augstas temperatūras komponentiem, piemēram, turbīnu diskiem, kompresoru diskiem un turbīnu deflektoriem dzinējos ar augstu vilces un svara attiecību.
2) Ar dispersiju stiprināts augstas temperatūras sakausējums (ODS): ar darba temperatūru 1200 grādi, tas ir izgatavots, izmantojot līdzīgu pulvermetalurģijas procesu, un tam ir augsta temperatūras nestspēja. To galvenokārt izmanto liesmas caurulēs, virzošajās lāpstiņās un turbīnu lāpstiņās.
Galvenie produkti
