Korkean lämpötilan seosten esittely ja soveltaminen
Korkean lämpötilan seokset, jotka tunnetaan myös nimellä superseokset, ovat luokka metallimateriaaleja, jotka voivat ylläpitää niiden lujuutta ja korroosionkestävyyttä korkean lämpötilan ympäristöissä.
Korkean lämpötilan seosten esittely ja soveltaminen
Korkean lämpötilan seokset ovat rautapohjaisia, nikkelipohjaisia ja kobolttipohjaisia seoksia, joita käytetään yleensä yli 540 asteen lämpötiloissa. Näitä seoksia käytetään laajasti erilaisilla teollisuusalueilla niiden erinomaisten ominaisuuksien vuoksi korkeissa lämpötiloissa, kuten hiippiresistenssi, hapettumiskestävyys ja korroosionkestävyys.
Korkean lämpötilan seosten metallurgiset periaatteet
Korkean lämpötilan seoksissa on yleensä kasvokeskeinen kuutio (FCC) kiderakenne. Rauta ja koboltti eivät ole FCC -rakenteita huoneenlämpötilassa, mutta ne muuttuvat FCC -rakenteiksi korkeiden lämpötilojen tai seostamisen jälkeen. Nikkeli ylläpitää FCC -rakennetta kaikissa lämpötiloissa. Korkean lämpötilan seosten ominaisuudet määritetään paitsi niiden kemiallisella koostumuksella, vaan myös lämpökäsittely-, taonta- ja valuprosessit.
Korkean lämpötilan seosten ominaisuudet ja ominaisuudet
Tavalliset teräs- ja titaaniseokset eivät ole riittävän vahvoja lämpötiloissa, jotka ovat yli 540 asteen lämpötiloissa, ja ne voivat vaurioitua korroosiolla.
Jos lujuus on ylläpidettävä korkeammissa lämpötiloissa (useimpien seosten sulamispiste on noin 1371-1204 aste), nikkelipohjaiset superseokset valitaan yleensä.
Nikkelipohjaisia superseoksia voidaan käyttää korkeammissa lämpötilan suhteissa kuin kaupalliset materiaalit.
Kobolttipohjaisia superseoksia voidaan käyttää korvikkeena nikkelipohjaisille superseosille vaaditun lujuuden ja korroosiotyypin mukaan.
Alemissa lämpötiloissa Iron-Nickel-pohjaisilla superseosilla on laajempi sovellusvalikoima kuin nikkelipohjaiset ja kobolttipohjaiset superseokset.
Superseosten vahvuus riippuu paitsi kemiallisesta koostumuksesta, myös lämpökäsittelystä, taonta, valuprosesseista, erityisesti lämmönkäsittelyn jälkeen, taonta tai valua.
Iron-Nickel-pohjaiset superseokset ovat halvempia kuin nikkelipohjaiset ja kobolttipohjaiset superseokset.
Korroosionkestävyyden parantamiseksi korkeissa lämpötiloissa suurin osa jalostetuista superseosista sisältää tietyn määrän kromia.
Superseosilla on korkea hapettumiskestävyys, mutta joissain tapauksissa korroosionkestävyys ei ole riittävä. Esimerkiksi lentokoneiden moottorin turbiinilämpötiloissa yli 760 astetta, superseokset vaativat pinnoitteita.
Superallo -pinnoitustekniikka on tärkeä osa sen soveltamista ja kehitystä. Päällystämättömät superseokset ovat tehottomia pitkän aikavälin käyttöön korkeissa lämpötiloissa.
Superseosissa, etenkin nikkelipohjaisissa superseosissa, lisätään erilaisia elementtejä, joihin jotkut seokset sisältävät jopa 14 tai enemmän kontrolloituja elementtejä.
Superseosissa käytetyt elementit, kuten nikkeli, koboltti, kromi, volframi, molybdeeni, renium ja hafnium, ovat yleensä kalliita ja vaihtelevat ajan myötä.
Superseosten sovellukset
Superseosilla on laaja käyttötarkoitus korkean lämpötilan sovelluksissa, mukaan lukien lentokoneiden komponentit, kemialliset ja petrokemian laitteet.
On tärkeää huomata, että kaikki sovellukset eivät vaadi voimaa korkeissa lämpötiloissa. Superseosien koostumus ja korroosionkestävyys tekevät niistä tavanomaisen materiaalin lääketieteellisten laitteiden valmistuslaitteille. Superseosit ovat myös löytäneet sovelluksia erittäin alhaisissa lämpötiloissa.
Superallooilla on tärkeä rooli nykyaikaisessa teollisuudessa niiden ainutlaatuisen kiinteistöjen yhdistelmän vuoksi, etenkin ilmailu-, energia- ja kemianteollisuudessa.
