Udviklingsmuligheder for højtemperaturlegeringer

1. Undersøgelse af enkeltkrystalblade, der indeholder rhenium
I sammensætningsdesignet af enkeltkrystaller skal både legerings- og procesegenskaber tages i betragtning. På grund af fraværet af korngrænser i enkeltkrystallen og dets anvendelse i barske miljøer, er visse legeringselementer med specielle funktioner blevet introduceret. Med udviklingen af ​​enkeltkrystallegeringer viser den kemiske sammensætning af legeringerne følgende skiftende tendenser: introduktionen af ​​Re-element, introduktionen af ​​platingruppeelementer som Ru og Ir og stigningen i indholdet af ildfaste elementer W, Mo , Re, Ta; Den samlede mængde af tilføjede ildfaste elementer er steget, og elementer som C, B og Hf er skiftet fra "fuldstændig fjernelse" til "begrænset brug"; Reduktion af Cr-indholdet giver mulighed for tilføjelse af flere legeringselementer for at opretholde strukturel stabilitet.
Rheniumholdige enkeltkrystalblade forbedrer deres temperaturmodstand og krybestyrke markant. Anden generation af enkeltkrystallegeringer repræsenteret af PWA1484 fra PW, CMSX-4 fra RR og Rene ′ N5 fra GE, sammenlignet med første generations enkeltkrystallegeringer, øgede deres arbejdstemperatur med 30 grader ved at tilføje 3 procent rhenium og at øge indholdet af kobolt- og molybdænelementer på passende vis, hvilket opnår en god balance mellem udholdenhedsstyrke og antioxidantkorrosionsbestandighed.
Rheniumholdige enkeltkrystalvinger er trenden for fremtidige turbineblade til luftfartsmotorer. Enkeltkrystalvinger har væsentligt forbedret deres temperaturmodstand, krybestyrke, termisk træthedsstyrke, oxidationsmodstand og korrosionsbestandighed sammenlignet med søjleformede legeringer med retningsbestemt størkning, som hurtigt er blevet bredt anerkendt af luftfartsgasturbinemotorindustrien. Næsten alle avancerede luftfartsmotorer bruger enkeltkrystallegeringer som turbinevinger