1. Niken cường độ cao - Hợp kim dựa trên?
Inconel 718: Niken mạnh được sử dụng rộng rãi nhất - Niken -, chứa ~ 52% Ni, 18,6% Cr, 5,1% Nb và một lượng nhỏ AL/TI. Nó cung cấp Ultra - Độ bền kéo cao (~ 1.300 MPa ở trạng thái già) và khả năng chống creep tuyệt vời lên đến 650 độ. Nó được sử dụng rộng rãi trong hàng không vũ trụ (đĩa tuabin, ốc vít) và dầu khí (công cụ hạ cấp) do sự cân bằng của sức mạnh và khả năng xử lý.
Waspaloy: Một lượng mưa - Hợp kim cứng với ~ 58% Ni, 19,5% Cr, 13% CO và 1,4% Ti/Al. Nó cung cấp sức mạnh mệt mỏi vượt trội và khả năng chống leo ở 700, 800 độ, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các thành phần hàng không vũ trụ ứng suất cao- như lưỡi tuabin và trục động cơ.
CMSX-4: Một - niken tinh thể - Hợp kim dựa trên (không có ranh giới hạt, giúp cải thiện khả năng chống leo) với ~ 61% Ni, 10% Cr, 6,5% CO, 6% W và 3% RE. Nó duy trì cường độ cao ở nhiệt độ khắc nghiệt (lên tới 1.100 độ) và rất quan trọng đối với các lưỡi tuabin động cơ phản lực tiên tiến trong máy bay quân sự và thương mại.
Hastelloy x: Trong khi được biết đến với khả năng chống ăn mòn, nó cũng thể hiện cường độ cao ở mức 8001,200 độ. Bao gồm ~ 49% Ni, 22% CR, 18,5% Fe và 9% MO, nó được sử dụng trong các bộ phận cấu trúc nhiệt độ cao- như buồng đốt tuabin khí.
2. Phạm vi nhiệt độ của các siêu hợp đồng là gì?
Phạm vi nhiệt độ thấp đến trung bình (lên đến 650 độ): Được thống trị bởi sắt - Niken Superalloys (ví dụ: Incoloy 800H) và một số hợp kim dựa trên niken - (ví dụ: Inconel 625). Chúng được sử dụng trong các ứng dụng như trao đổi nhiệt của nhà máy điện và lò phản ứng hóa học, trong đó sức mạnh ở nhiệt độ cao vừa phải là cần thiết mà không tiếp xúc với nhiệt cực độ.
Phạm vi nhiệt độ cao (650, 1,000 độ): Được bao phủ bởi hầu hết các superalloys dựa trên niken - (ví dụ: Inconel 718, Waspaloy) và Cobalt - Superalloys dựa trên (ví dụ: Stellite 6b). Chúng là các vật liệu cốt lõi cho các đĩa tuabin hàng không vũ trụ, các thành phần tuabin khí công nghiệp và các bộ phận động cơ tên lửa, vì chúng chống lại sự leo núi và oxy hóa ở các nhiệt độ này.
Ultra - Phạm vi nhiệt độ cao (1.0001,250 độ): Dành riêng cho Niken nâng cao - Các superalloys dựa trên, đặc biệt là - các biến thể tinh thể hoặc được củng cố theo hướng (ví dụ: CMSX - 4, PWA 1484) và một số hợp kim dựa trên COBALT. Chúng được thiết kế cho các phần nóng nhất của động cơ phản lực (lưỡi tuabin) và các thành phần xe siêu âm, nơi chúng chịu được chu trình nhiệt và nhiệt độ cực cao mà không làm mềm.
3. Sức mạnh của Niken - Superalloy dựa trên là gì?
Độ bền kéo: Ở nhiệt độ phòng, cao - Niken hiệu suất - Các superalloys dựa trên thường có cường độ kéo cuối cùng (UTS) là 900 thép1.500 MPa. Ví dụ:
Inconel 718 (Bang già): UTS ~ 1.300 MPa, Sức mạnh năng suất ~ 1.100 MPa.
CMSX - 4 (đơn tinh thể): UTS ~ 1.000 MPa ở 800 độ (cao hơn nhiều so với các hợp kim thông thường, làm mềm mạnh trên 600 độ).
Creep Sức mạnh: Đây là một thuộc tính xác định - niken - Superalloys dựa trên biến dạng vĩnh viễn (creep) dưới dài - thuật ngữ cao - ứng suất nhiệt độ. Ví dụ:
Inconel 718 có thể chịu được ứng suất ~ 100 MPa ở 650 độ trong 10.000 giờ mà không vượt quá 0,1% căng thẳng creep.
Đơn - Hợp kim tinh thể như PWA 1484 duy trì khả năng chống creep ở 1.100 độ, với tuổi thọ của creep (thời gian thất bại dưới căng thẳng) vượt quá 1.000 giờ ở 138 MPa.
Sức mạnh mệt mỏi: Họ thể hiện khả năng chống tải theo chu kỳ tuyệt vời, quan trọng cho các thành phần hàng không vũ trụ. Waspaloy, ví dụ, có độ bền mệt mỏi ~ 400 MPa ở 700 độ (10⁷ chu kỳ), đảm bảo độ bền trong các tuabin động cơ chịu căng thẳng nhiệt và cơ học lặp đi lặp lại.
Cao - giữ nhiệt độ: Không giống như thép (mất ~ 50% cường độ của nó ở 600 độ), niken - Superalloys dựa trên 70 độ90% phòng của họ - cường độ nhiệt độ ở 800 độ. Điều này làm cho chúng không thể thiếu cho các ứng dụng trong đó cả nhiệt và tải cùng tồn tại, chẳng hạn như lõi động cơ phản lực và bên trong lò phản ứng hạt nhân.
