Aliatges d'alta temperatura: principals materials utilitzats en aeroespacial
I. Visió general
1. Composició d'aliatges d'alta temperatura
Els aliatges d'alta temperatura es basen en ferro, níquel i cobalt. Els altres elements principals són el crom, l'alumini, el titani, el tungstè, el molibdè, etc. Com a material metàl·lic de primera classe, poden treballar per sobre de 600 graus i sota determinades condicions d'estrès durant molt de temps. Tenen resistència i resistència a altes temperatures. Té múltiples avantatges en termes d'oxidació, resistència a la corrosió en calent, rendiment a la fatiga, tenacitat a la fractura, etc.
2. Aplicació d'aliatges d'alta temperatura
Els aliatges d'alta temperatura s'utilitzen àmpliament en l'aeroespacial, l'energia nuclear, la indústria de l'automòbil, les turbines de gas, la petroquímica i altres camps.
Des dels escenaris d'aplicació del mercat global d'aliatges d'alta temperatura, el camp aeroespacial ha ocupat el primer lloc des de fa temps, representant més del 56% de la demanda del mercat i s'utilitza principalment en la fabricació de motors aeroespacials i elements de fixació aeroespacials.
2. Classificació dels aliatges d'alta temperatura
1. Els aliatges d'alta temperatura es divideixen en: segons elements bàsics:
Aliatges d'alta temperatura a base de ferro: tenen temperatures de funcionament més baixes, 600 ~ 850 graus, i s'utilitzen generalment en parts de motors amb temperatures de funcionament més baixes, com ara discos de turbina, carcassa, eixos i altres peces.
Aliatges d'alta temperatura a base de níquel: tenen la temperatura de funcionament més alta, uns 1000 graus, i s'utilitzen àmpliament per fabricar les peces més calentes de motors aeri turborreactors i diverses turbines de gas industrials, com ara pales de turbines, pales de guia, turbines, etc.
Aliatge d'alta temperatura a base de cobalt: la temperatura de funcionament és d'uns 950 graus. Té bona colabilitat i soldabilitat. S'utilitza principalment com a material de fulla guia. A causa dels baixos recursos de cobalt, aquest tipus d'aliatge és car.
2. Els aliatges d'alta temperatura es divideixen en: segons el procés de fabricació:
Aliatge d'alta temperatura deformat: la temperatura de funcionament és de 600-1000 graus . Generalment s'utilitza en discos de compressor i discos de turbina en motors. Té una resistència relativament baixa i una bona plasticitat, processament tèrmic i soldabilitat.
Superaliatges de fosa: es poden subdividir en tres categories: superaliatges de cristall equiaxial, superaliatges de cristall columnar solidificats direccionalment i superaliatges de cristall simple.
1) Superaliatge equiaxial: la temperatura de funcionament és d'1000 graus. Adopta el mètode tradicional de fosa d'inversió i té una capacitat de suport a temperatura relativament baixa. S'utilitza principalment a les pales posteriors de les turbines de baixa pressió. Té una àmplia gamma d'aplicacions i representa el 0% de totes les peces de fosa. 60-70% dels components, però el benefici addicional del producte és baix.
2) Superaliatge cilíndric solidificat direccionalment: la temperatura de funcionament és de 1000-1100 graus. Es fabrica amb tecnologia de solidificació direccional i té una capacitat de suport de temperatura relativament alta. S'utilitza principalment en les pales de treball de les primeres etapes de les turbines de baixa pressió, així com la primera i la segona etapa de les turbines d'alta pressió en alguns motors. Pales de rotor de classe 1, l'àmbit d'aplicació es limita a les pales del rotor i el benefici addicional del producte és més gran.
3) Superaliatge d'un sol cristall: la temperatura de funcionament és de 1200 graus. Es fabrica mitjançant la solidificació direccional i la tecnologia de selecció de cristalls. Té la capacitat de suport de temperatura més alta. S'utilitza principalment en pales de rodes d'alta pressió de motors avançats i les dues primeres etapes de pales de turbines de baixa pressió. L'àmbit d'aplicació es limita a les fulles de treball. Productes El benefici addicional més alt.
Nous aliatges d'alta temperatura: es refereix als materials d'aliatge d'alta temperatura produïts mitjançant nous processos de fabricació, incloent principalment aliatges d'alta temperatura en pols i aliatges d'alta temperatura reforçats amb dispersió (ODS).
1) Aliatge en pols d'alta temperatura: la temperatura d'ús és de 1100 graus. L'aliatge d'alta temperatura s'atomitza en pols, i després s'utilitza la premsa isostàtica en calent o la premsa i la forja isostàtica en calent per produir productes d'aliatge d'alta temperatura. Té una alta taxa d'utilització de metalls i un baix cost. Té característiques de baixa temperatura i una capacitat de suport de temperatura relativament alta. Actualment s'utilitza principalment en discos de turbina i pales de turbina. És un material excel·lent per a components d'alta temperatura, com ara discos de turbina, discs de compressor i deflectors de turbina en motors amb altes relacions d'empenta/pes.
2) Aliatge d'alta temperatura reforçat per dispersió (ODS): amb una temperatura de funcionament de 1200 graus, es fa mitjançant un procés similar de metal·lúrgia de pols i té una gran capacitat de suport de temperatura. S'utilitza principalment en tubs de flama, pales de guia i pales de turbines.
Productes Principals
