تصنيف سبائك درجات الحرارة العالية

تقليديًا ، يمكن تصنيف مواد سبيكة درجات الحرارة العالية بثلاث طرق: حسب نوع عنصر المصفوفة ونوع تقوية السبائك وطريقة تكوين المواد.

1 、 وفقًا لنوع عناصر المصفوفة

(1) سبائك درجات الحرارة العالية القائمة على الحديد

يمكن أيضًا تسمية سبيكة درجات الحرارة العالية القائمة على الحديد. مصفوفةها هي عنصر FE ، حيث تضيف كمية صغيرة من NI ، CR وعناصر السبائك الأخرى ، يمكن تقسيم فولاذ السبائك المقاومة للحرارة إلى Martensite ، أوستنيت ، بيرليت ، الفولاذ المقاوم للحرارة ، وما إلى ذلك.

(2) سبائك درجات الحرارة المرتفعة القائمة على النيكل

تحتوي سبائك درجات الحرارة العالية المستندة إلى النيكل على أكثر من نصف النيكل وهي مناسبة لظروف العمل التي تتجاوز 1000 درجة مئوية. يمكن أن يؤدي استخدام المحلول الصلب وعمليات الشيخوخة إلى زيادة كبيرة في مقاومة الزحف وقوة الضغط والقوة. فيما يتعلق بتحليل سبائك درجات الحرارة العالية المستخدمة في بيئات درجات الحرارة العالية ، فإن استخدام سبائك درجات الحرارة العالية القائمة على النيكل يتجاوز نطاق السبائك ذات درجة الحرارة العالية القائمة على الحديد والكوبالت المفيدة. في الوقت نفسه ، تعد سبيكة درجات الحرارة المرتفعة التي تستند إلى النيكل أكبر إنتاج في الصين ، وهو استخدام أكبر كمية من سبيكة درجات الحرارة العالية. تستخدم العديد من محركات التوربينات توربينات التوربينات وغرف الاحتراق ، وحتى الشاحن التوربيني أيضًا السبائك القائمة على النيكل كمواد تحضير. لأكثر من نصف قرن من الزمان ، ينبغي القول إن المواد ذات درجة الحرارة العالية المستخدمة في المحركات الهوائية لتحمل درجات حرارة عالية من أواخر الأربعينيات من القرن الماضي إلى أواخر التسعينيات من القرن الماضي 1 200 ℃ وطلاء السطح.

(3) سبائك درجات الحرارة العالية القائمة على الكوبالت

تعتمد سبيكة درجات الحرارة العالية المستندة إلى الكوبالت على الكوبالت ، مع محتوى الكوبالت لحوالي 60 ٪ ، في حين يجب إضافة CR و NI والعناصر الأخرى لتعزيز مقاومة الحرارة لسبائك درجات الحرارة العالية. على الرغم من أن هذه السبائك ذات درجة الحرارة العالية لديها مقاومة أفضل للحرارة ، إلا أنها لا تُستخدم كثيرًا لأن إنتاج موارد الكوبالت في مختلف البلدان صغيرة نسبيًا وصعوبة المعالجة. عادةً ما تستخدم في ظروف درجات الحرارة المرتفعة (600 ~ 1000 ℃) وفترة أطول من الوقت تخضع لأجزاء درجة حرارة عالية الإجهاد المعقدة ، مثل شفرات العمل من محركات الطائرات ، وأقراص التوربينات ، ومكونات غرفة الاحتراق الساخنة ، ومحركات الطيران. من أجل الحصول على مقاومة أفضل للحرارة ، فإن الظروف العامة لإضافة عناصر مثل W و MO و TI و AL ، CO في التحضير ، لضمان مقاومة التعب الحرارية المتفوقة.

2 、 نوع تقوية السبائك

وفقًا لنوع تقوية السبائك ، يمكن تقسيم السبائك ذات درجة الحرارة العالية إلى سبيكة ذات درجة حرارة عالية ومقوية على هطول الأمطار.

(1) نوع تعزيز الحلول الصلبة

تتمثل نوع تقوية الحل الصلب المزعوم في إضافة بعض عناصر صناعة السبائك إلى سبيكة الحديد أو النيكل أو الكوبالت عالية درجة الحرارة ، وتشكيل منظمة أوستنيت أحادية الطور ، والذرات المذابة تجعل تشويه مصفوفة المصفوفة النقطة الصلبة ، بحيث يزيد المحلول الصلب في مقاومة الانزلاق ويعزز. يمكن أن تقلل بعض الذرات المذاب من طاقة خلع الصفحي لنظام السبائك وزيادة ميل تحلل الخلع ، مما يؤدي إلى هجرة صعبة الانزلاق ، ويتم تعزيز السبائك لتحقيق الغرض من تعزيز السبائك عالية درجة الحرارة.

(2) تقوية هطول التكرار الشيخوخة

ما يسمى تقوية هطول الأمطار هو عملية معالجة حرارة حيث يتم التعامل مع حلبة العمال من الحلول الصلبة ، وتشوه البلاستيك البارد ، ثم وضعت في درجة حرارة أعلى أو درجة حرارة الغرفة للحفاظ على أدائها. على سبيل المثال: سبيكة GH4169 ، وهي أعلى قوة عائد تبلغ 1000 ميجا باسكال عند 650 ℃ ، إنتاج شفرات درجة حرارة السبائك تصل إلى 950 ℃.

3 、 طريقة تكوين المواد

من خلال طرق تشكيل المواد تنقسم إلى: صب سبائك عالية درجة الحرارة (بما في ذلك سبيكة الصب العادية ، وسبائك بلورية واحدة ، وسبائك اتجاهية ، وما إلى ذلك) ، سبائك تشوه عالية درجة الحرارة ، وسبائك المعادن ذات درجة حرارة عالية المسحوق (بما في ذلك المعادن المسحوق العادية وتشتت أكسيد عالية. سبائك درجة الحرارة).

(1) صب سبائك درجات الحرارة العالية

تسمى طريقة الصب بشكل مباشر أجزاء من مادة سبيكة الصب سبيكة عالية درجة الحرارة. وفقًا لتكوين Matrix Alloy ، يمكن تقسيمها إلى سبيكة ذات درجات حرارة عالية قائمة على الحديد ، وسبائك الصب المرتفع في درجة الحرارة القائمة على النيكل ، وأنواع سبيكة ذات درجات حرارة عالية القائمة على الكوبالت. وفقًا لطريقة التبلور ، يمكن تقسيمها إلى سبيكة ذات درجات حرارة عالية ، وتصلب الاتجاهي الذي يلقي سبيكة ذات درجة حرارة عالية ، وسبائك الصب درجات الحرارة العالية والسبائك الكريستالية الواحدة والأنواع الأربعة الأخرى.

(2) سبائك درجات الحرارة العالية المشوهة

لا تزال المواد الأكثر استخدامًا في المحركات الهوائية وتستخدم على نطاق واسع في الداخل والخارج ، ويبلغ الإنتاج السنوي لسبائك درجات الحرارة العالية المشوهة في الصين حوالي 1/8 من ذلك في الولايات المتحدة [2]. خذ سبيكة GH4169 كمثال ، وهي واحدة من الأصناف الرئيسية التي تحتوي على أكبر مجموعة من التطبيقات في الداخل والخارج. تقع الصين بشكل أساسي في مسامير محرك عمود التوربينات ، والضواغط والعجلات ، وأقراص تفريغ الزيت كأجزاء رئيسية ، مع زيادة النضج من منتجات السبائك الأخرى ، قد لا يزال استخدام سبائك درجات الحرارة العالية المشوهة تدريجياً ، ولكن في العقود القليلة المقبلة سيظل كن الموقف المهيمن.

(3) سبائك جديدة عالية الحرارة

بما في ذلك السبائك ذات درجة حرارة المسحوق العالية ، والمكوسات التيتانيوم والمركبات بين الألومنيوم ، وتشتت أكسيد ، عزز سبائك درجات الحرارة العالية ، وسبائك درجة الحرارة العالية المقاومة للتآكل ، ومسحوق المعادن والمواد النانوية والعديد من قطاعات المنتجات الأخرى.

① الجيل الثالث من السبائك ذات درجة الحرارة العالية المسحوق لتعزيز درجة صناعة السبائك ، بحيث يأخذ في الاعتبار مزايا الجيلين الأولين ، للحصول على أضرار أقل قوة ، أصبحت عملية إنتاج سبائك درجة الحرارة العالية المسحوق ناضجة بشكل متزايد ، يمكن تنفيذ المستقبل من الجوانب التالية: تحضير المسحوق ، وعملية المعالجة الحرارية ، وتكنولوجيا محاكاة الكمبيوتر ، وقرص مسحوق الأداء المزدوج ؛

تم تطوير مركبات intermetallic intermostanium والألومنيوم إلى الجيل الرابع ، وتدريجيًا إلى التداول المتعدد وعدد كبير من التوسع في العناصر الدقيقة لهذين الاتجاهين ، بجامعة هامبورغ في ألمانيا ، بجامعة كيوتو اليابانية ، ومركز GKSS في ألمانيا ، وما إلى ذلك. تُستخدم الآن أبحاث مكثفة ، مركبات التيتانيوم والألومنيوم المتداخل في السفن ، مجال السلع الرياضية البيولوجية ؛

③ تشتت الانتشار المعزز للسبائك عالية الحرارة هي جزء من سبائك المسحوق عالية درجة الحرارة ، والتي يتم إنتاجها وتطويرها ما يقرب من 20 نوعا من قوة درجات الحرارة العالية ومعامل الإجهاد المنخفض ، وتستخدم على نطاق واسع في مقاومة الحرارة ومقاومة الأكسدة أجزاء من توربينات الغاز ، محركات الطيران المتقدمة ، المفاعلات البتروكيماوية ، إلخ.

تستخدم سبائك درجات الحرارة العالية المقاومة للتورط بشكل أساسي لاستبدال المواد الحرارية والصلب المقاوم للحرارة في تطبيقات البناء والفضاء.