Высокотемпературный сплав

Жаропрочные сплавы являются основными материалами, используемыми в аэрокосмической технике.

Состав жаропрочных сплавов
Жаропрочные сплавы изготавливаются на основе железа, никеля и кобальта. Другими основными элементами являются хром, алюминий, титан, вольфрам, молибден и т. д. Как первоклассный металлический материал, они могут работать при температуре выше 600 градусов и в определенных стрессовых условиях в течение длительного времени. Они обладают высокой температурной прочностью и устойчивостью. Он имеет множество преимуществ с точки зрения окисления, стойкости к горячей коррозии, усталостных характеристик, вязкости разрушения и т. Д.

Применение жаропрочных сплавов
Жаропрочные сплавы широко используются в аэрокосмической, атомной энергетике, автомобильной промышленности, газовых турбинах, нефтехимии и других областях.
С точки зрения сценариев применения глобального рынка жаропрочных сплавов, аэрокосмическая отрасль уже давно занимает первое место, на ее долю приходится более 56% рыночного спроса, и в основном используется в производстве аэрокосмических двигателей и аэрокосмических крепежных изделий.

Классификация жаропрочных сплавов
1. Жаропрочные сплавы подразделяются на: по основным элементам:

• Жаропрочные сплавы на основе железа: имеют более низкие рабочие температуры, 600–850 градусов, и обычно используются в деталях двигателей с более низкими рабочими температурами, таких как диски турбин, кожухи, валы и другие детали.
• Жаропрочные сплавы на основе никеля: имеют самую высокую рабочую температуру, около 1000 градусов, и широко используются при изготовлении самых горячих частей турбореактивных авиационных двигателей и различных промышленных газовых турбин, таких как лопатки турбин, направляющие аппараты, турбины и т. д. .

• Жаропрочный сплав на основе кобальта: рабочая температура составляет около 950 градусов. Обладает хорошей литейностью и свариваемостью. В основном он используется в качестве материала направляющего лезвия. Из-за низких ресурсов кобальта этот тип сплава является дорогим.

2. Жаропрочные сплавы подразделяют: по способу изготовления:

• Деформированный жаропрочный сплав: Рабочая температура составляет 600-1000 градусов. Обычно используется в дисках компрессоров и турбинных дисках двигателей. Он имеет относительно низкую прочность, хорошую пластичность, термическую обработку и свариваемость.

• Литейные суперсплавы: можно разделить на три категории: равноосные кристаллические суперсплавы, столбчатые кристаллические суперсплавы направленной закалки и монокристаллические суперсплавы.

1) Равноосный суперсплав: рабочая температура составляет 1000 градусов, используются традиционные методы литья по выплавляемым моделям, с относительно низкой температурной несущей способностью. В основном используется в задних лопатках механических турбин низкого давления. Он имеет широкий спектр применения и составляет 0% от всех отливок. 60-70% компонентов, но дополнительная прибыль от продукта невелика.

2) Направленно затвердевший цилиндрический суперсплав: рабочая температура составляет 1000-1100 градусов. Он изготавливается по технологии направленной кристаллизации и обладает относительно высокой температуростойкостью. В основном он используется в рабочих лопатках первых нескольких ступеней турбин низкого давления, а также первой и второй ступеней турбин высокого давления в некоторых двигателях. Лопасти ротора класса 1, область применения ограничена лопастями ротора, а дополнительная прибыль от продукта высока.

3) Монокристаллический жаропрочный сплав: с рабочей температурой 1200 градусов, изготовленный с использованием технологии направленной затвердевания и отбора кристаллов, с высочайшей температуростойкостью. В основном он используется в лопатках колес высокого давления современных двигателей и первых двух ступенях лопаток турбин низкого давления. Область применения ограничивается рабочими лопатками. Продукция Высочайшая дополнительная прибыль.

• Новые жаропрочные сплавы: относятся к жаропрочным сплавам, производимым с помощью новых производственных процессов, в основном включая порошковые жаропрочные сплавы и дисперсионно-упрочненные жаропрочные сплавы (ОДС).

1) Порошковый высокотемпературный сплав: температура использования составляет 1100 градусов. Жаропрочный сплав распыляется в порошок, а затем используется горячее изостатическое прессование или горячее изостатическое прессование и ковка для производства изделий из жаропрочных сплавов. Он имеет высокий коэффициент использования металла и низкую стоимость. Он обладает низкими температурными характеристиками и относительно высокой температурной несущей способностью. В настоящее время он в основном используется в турбинных дисках и лопатках турбин. Это превосходный материал для высокотемпературных компонентов, таких как диски турбин, диски компрессоров и перегородки турбин в двигателях с высокой тяговооруженностью.

2) Дисперсионно-упрочненный жаропрочный сплав (ОДС): с рабочей температурой 1200 градусов, изготавливается по аналогичному методу порошковой металлургии и обладает высокой температурной несущей способностью. В основном он используется в жаровых трубах, направляющих лопатках и лопатках турбин.

Узнать больше