Visokotemperaturne legure glavni su materijali koji se koriste u zrakoplovnoj opremi.
Sastav visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure temelje se na željezu, niklu i kobaltu. Ostali glavni elementi su krom, aluminij, titan, volfram, molibden, itd. Kao prvoklasni metalni materijal, mogu dugo raditi iznad 600 stupnjeva i pod određenim uvjetima stresa. Imaju otpornost i otpornost na visoke temperature. Ima višestruke prednosti u pogledu oksidacije, otpornosti na vruću koroziju, performansi na zamor, žilavosti loma itd.
Primjena visokotemperaturnih legura
Visokotemperaturne legure naširoko se koriste u zrakoplovstvu, nuklearnoj energetici, automobilskoj industriji, plinskim turbinama, petrokemiji i drugim područjima.
Iz perspektive scenarija globalne primjene visokotemperaturnih legura na tržištu, područje zrakoplovstva već je dugo na prvom mjestu, čineći više od 56% tržišne potražnje, a uglavnom se koristi u proizvodnji motora za zrakoplovstvo i pričvršćivača za zrakoplovstvo.
Podjela visokotemperaturnih legura
1. Visokotemperaturne legure se prema osnovnim elementima dijele na:
- Visokotemperaturne legure na bazi željeza: imaju niže radne temperature, 600~850 stupnjeva, i općenito se koriste u dijelovima motora s nižim radnim temperaturama, kao što su diskovi turbina, kućišta, osovine i drugi dijelovi.
- Visokotemperaturne legure na bazi nikla: imaju najvišu radnu temperaturu, oko 1000 stupnjeva , i naširoko se koriste u proizvodnji najtoplijih dijelova turbomlaznih zrakoplovnih motora i raznih industrijskih plinskih turbina, kao što su turbinske lopatice, vodeće lopatice, turbine itd. .
- Visokotemperaturna legura na bazi kobalta: radna temperatura je oko 950 stupnjeva. Ima dobru livljivost i zavarljivost. Uglavnom se koristi kao materijal za vodeće oštrice. Zbog niskih izvora kobalta, ova vrsta legure je skupa.
2. Visokotemperaturne legure dijele se na: prema procesu proizvodnje:
- Deformirana visokotemperaturna legura: radna temperatura je 600-1000 stupnjeva. Općenito se koristi u kompresorskim diskovima i turbinskim diskovima u motorima. Ima relativno malu čvrstoću i dobru plastičnost, termičku obradu i zavarljivost.
- Superlegure za lijevanje: mogu se dalje podijeliti u tri kategorije: superlegure s jednakoosnim kristalima, superlegure s usmjerenim skrućivanjem stupčastih kristala i superlegure s monokristalima.
1) Equiaxed superlegura: Radna temperatura je 1000 stupnjeva, korištenjem tradicionalnih metoda lijevanja po ulošku, s relativno niskim kapacitetom podnošenja temperature. Uglavnom se koristi u stražnjim lopaticama mehaničkih niskotlačnih turbina. Ima široku primjenu i čini 0% svih odljevaka. 60-70% komponenti, ali dodatni profit proizvoda je nizak.
2) Usmjereno skrutnuta cilindrična superlegura: radna temperatura je 1000-1100 stupnjeva. Proizveden je tehnologijom usmjerenog skrućivanja i ima relativno visoku temperaturnu nosivost. Uglavnom se koristi u radnim lopaticama prvih nekoliko stupnjeva niskotlačnih turbina, kao i za prve i druge stupnjeve visokotlačnih turbina u nekim motorima. Lopatice rotora klase 1, opseg primjene ograničen je na lopatice rotora, a dodatna dobit proizvoda je visoka.
3) Monokristalna visokotemperaturna legura: s radnom temperaturom od 1200 stupnjeva, proizvedena korištenjem tehnologije usmjerenog skrućivanja i selekcije kristala, s najvećom sposobnošću podnošenja temperature. Uglavnom se koristi u visokotlačnim lopaticama kotača naprednih motora i prva dva stupnja niskotlačnih lopatica turbina. Opseg primjene ograničen je na radne oštrice. Proizvodi Najveći dodatni profit.
- Nove visokotemperaturne legure: odnosi se na visokotemperaturne legirane materijale proizvedene novim proizvodnim procesima, uglavnom uključujući visokotemperaturne legure u prahu i visokotemperaturne legure ojačane disperzijom (ODS).
1) Visokotemperaturna legura u prahu: radna temperatura je 1100 stupnjeva. Visokotemperaturna legura se atomizira u prah, a zatim se koristi vruće izostatičko prešanje ili vruće izostatičko prešanje i kovanje za proizvodnju proizvoda od visokotemperaturne legure. Ima visoku stopu iskorištenja metala i nisku cijenu. Ima niske temperaturne karakteristike i relativno visoku temperaturnu nosivost. Trenutno se uglavnom koristi u turbinskim diskovima i turbinskim lopaticama. Izvrstan je materijal za visokotemperaturne komponente kao što su diskovi turbina, diskovi kompresora i pregrade turbina u motorima s visokim omjerom potiska i težine.
2) Visokotemperaturna legura (ODS) ojačana disperzijom: s radnom temperaturom od 1200 stupnjeva, izrađena je sličnim procesom metalurgije praha i ima visoku sposobnost podnošenja temperature. Uglavnom se koristi u plamenim cijevima, vodećim lopaticama i lopaticama turbina.
