Højtemperaturlegeringer: vigtigste materialer, der anvendes i rumfart
I. Oversigt
1. Sammensætning af højtemperaturlegeringer
Højtemperaturlegeringer er baseret på jern, nikkel og kobolt. De øvrige hovedelementer er krom, aluminium, titanium, wolfram, molybdæn osv. Som et førsteklasses metalmateriale kan de arbejde over 600 grader og under visse stressforhold i lang tid. De har høj temperaturstyrke og modstand. Det har flere fordele med hensyn til oxidation, varmekorrosionsbestandighed, træthedsydelse, brudsejhed osv.
2. Anvendelse af højtemperaturlegeringer
Højtemperaturlegeringer er meget udbredt inden for rumfart, atomkraft, bilindustrien, gasturbiner, petrokemikalier og andre områder.
Fra anvendelsesscenarierne på det globale højtemperaturlegeringsmarked har rumfartsområdet længe rangeret først, der tegner sig for mere end 56% af markedets efterspørgsel, og bruges hovedsageligt til fremstilling af rumfartsmotorer og rumfartsbefæstelser.
2. Klassificering af højtemperaturlegeringer
1. Højtemperaturlegeringer er opdelt i: i henhold til grundlæggende elementer:
Jernbaserede højtemperaturlegeringer: har lavere driftstemperaturer, 600 ~ 850 grader, og bruges generelt i dele af motorer med lavere driftstemperaturer, såsom turbineskiver, huse, aksler og andre dele.
Nikkelbaserede højtemperaturlegeringer: har den højeste driftstemperatur, omkring 1000 grader, og bruges i vid udstrækning til at fremstille de hotteste dele af turbojet-flymotorer og forskellige industrielle gasturbiner, såsom turbinevinger, ledeskovle, turbiner osv.
Koboltbaseret højtemperaturlegering: Driftstemperaturen er omkring 950 grader. Den har god støbeevne og svejsbarhed. Det bruges hovedsageligt som styrebladmateriale. På grund af de lave koboltressourcer er denne type legering dyr.
2. Højtemperaturlegeringer er opdelt i: i henhold til fremstillingsprocessen:
Deformeret højtemperaturlegering: Driftstemperaturen er 600-1000 grader. Det bruges generelt i kompressorskiver og turbineskiver i motorer. Det har relativt lav styrke og god plasticitet, termisk bearbejdning og svejsbarhed.
Støbe-superlegeringer: kan opdeles i tre kategorier: ligeaksede krystal-superlegeringer, retningsbestemt størknede søjleformede krystal-superlegeringer og enkeltkrystal-superlegeringer.
1) Ensakset superlegering: Driftstemperaturen er 1000 grader. Den anvender traditionel investeringsstøbemetode og har relativt lav temperaturbæreevne. Det bruges hovedsageligt i de bagerste vinger på lavtryksturbiner. Den har en bred vifte af anvendelser og står for 0% af alle støbegods. 60-70 % af komponenterne, men den ekstra fortjeneste ved produktet er lav.
2) Retningsbestemt størknet cylindrisk superlegering: Driftstemperaturen er 1000-1100 grader. Den er fremstillet ved hjælp af retningsbestemt størkningsteknologi og har relativt høj temperaturbærende kapacitet. Det bruges hovedsageligt i arbejdsvingerne i de første få stadier af lavtryksturbiner, såvel som første og andet stadier af højtryksturbiner i nogle motorer. Klasse 1 rotorblade, anvendelsesomfanget er begrænset til rotorblade, og produktets ekstra fortjeneste er højere.
3) Enkelt krystal superlegering: Driftstemperaturen er 1200 grader. Den er fremstillet ved hjælp af retningsbestemt størkning og krystaludvælgelsesteknologi. Den har den højeste temperaturbærende kapacitet. Det bruges hovedsageligt i højtrykshjulblade til avancerede motorer og de første to faser af lavtryksturbineblade. Anvendelsesområdet er begrænset til arbejdende klinger. Produkter Den højeste ekstra fortjeneste.
Nye højtemperaturlegeringer: refererer til højtemperaturlegeringsmaterialer fremstillet gennem nye fremstillingsprocesser, hovedsageligt inklusive pulverhøjtemperaturlegeringer og dispersionsforstærkede højtemperaturlegeringer (ODS).
1) Pulver højtemperaturlegering: Brugstemperaturen er 1100 grader. Højtemperaturlegeringen forstøves til pulver, og derefter bruges varm isostatisk presning eller varm isostatisk presning og smedning til fremstilling af højtemperaturlegeringsprodukter. Det har høj metaludnyttelsesgrad og lave omkostninger. Det har lavtemperaturegenskaber og relativt høj temperaturbærende kapacitet. Det bruges i øjeblikket hovedsageligt i turbineskiver og turbinevinger. Det er et fremragende materiale til højtemperaturkomponenter såsom turbineskiver, kompressorskiver og turbinebafler i motorer med højt tryk-til-vægt-forhold.
2) Dispersionsforstærket højtemperaturlegering (ODS): med en driftstemperatur på 1200 grader er den fremstillet ved hjælp af en lignende pulvermetallurgiproces og har høj temperaturbærende kapacitet. Det bruges hovedsageligt i flammerør, ledeskovle og turbinevinger.
Hovedprodukter
