Kas ir sakausējumi uz niķeļa bāzes? Izlasi šo rakstu, lai to visu saprastu!
Niķeļa sakausējums attiecas uz sakausējuma veidu, kam ir visaptverošas īpašības, piemēram, augsta izturība un noteikta izturība pret oksidāciju un koroziju augstā temperatūrā no 650 līdz 1000 grādiem.
Pēc galvenajām īpašībām tos iedala karstumizturīgos sakausējumos uz niķeļa bāzes, korozijizturīgos sakausējumos uz niķeļa bāzes, nodilumizturīgos sakausējumos uz niķeļa bāzes, precīzijas sakausējumos uz niķeļa bāzes un formas atmiņas sakausējumos uz niķeļa bāzes.
Augstas temperatūras sakausējumi ir sadalīti augstas temperatūras sakausējumos uz dzelzs bāzes, augstas temperatūras sakausējumos uz niķeļa bāzes un augstas temperatūras sakausējumos uz kobalta bāzes atbilstoši dažādiem substrātiem. Starp tiem augstas temperatūras sakausējumi uz niķeļa bāzes tiek saukti par sakausējumiem uz niķeļa bāzes.
Niķeļa sakausējumu reprezentatīvie materiāli ir:
1. Incoloy sakausējums, piemēram, Incoloy800, galvenā sastāvdaļa ir; 32Ni-21Cr-Ti, Al; tas ir karstumizturīgs sakausējums;
2. Inconel sakausējums, piemēram, Inconel600, galvenā sastāvdaļa ir; 73Ni-15Cr-Ti, Al; tas ir karstumizturīgs sakausējums;
3. Hastelloy sakausējums, piemēram, Hastelloy C-276, galvenā sastāvdaļa ir; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; tas ir korozijizturīgs sakausējums;
4. Monel sakausējums, tas ir, Monel sakausējums, piemēram, Monel 400, galvenā sastāvdaļa ir; 65Ni-34Cu; tas ir korozijizturīgs sakausējums;
Galvenie sakausējuma elementi
Galvenie leģējošie elementi ir hroms, volframs, molibdēns, kobalts, alumīnijs, titāns, bors, cirkonijs uc No tiem Cr, Ai uc galvenokārt spēlē antioksidanta lomu, un citiem elementiem ir cieto šķīdumu stiprināšana, nokrišņu stiprināšana un graudu robežu nostiprināšana.
Tam ir augsta izturība un noteikta izturība pret oksidāciju un koroziju augstā temperatūrā no 650 līdz 1000 grādiem. Pateicoties tā pietiekami augstajai izturībai augstā temperatūrā un izturībai pret oksidāciju un koroziju, to bieži izmanto lidmašīnu dzinēju lāpstiņu, raķešu dzinēju, kodolreaktoru un enerģijas pārveidošanas iekārtu ražošanā. Augstas temperatūras daļas.
Attīstības vēsture
Augstas temperatūras sakausējumi uz niķeļa bāzes (turpmāk saukti par sakausējumiem uz niķeļa bāzes) tika izstrādāti pagājušā gadsimta trīsdesmito gadu beigās. Apvienotā Karaliste pirmo reizi ražoja niķeļa sakausējumu Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) 1941. gadā; Lai uzlabotu šļūdes izturību, tika pievienots alumīnijs, lai izstrādātu Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al). Arī ASV{16}}gadu vidū, Padomju Savienība 1940. gadu beigās un Ķīna{18}}gadu vidū arī izstrādāja niķeļa sakausējumus. Uz niķeļa bāzes izgatavotu sakausējumu izstrāde ietver divus aspektus: sakausējuma sastāva uzlabošanu un ražošanas procesu inovāciju. 1950. gadu sākumā vakuuma kausēšanas tehnoloģijas attīstība radīja apstākļus niķeļa sakausējumu, kas satur augstu alumīnija un titāna saturu, attīrīšanai. Lielākā daļa agrīno sakausējumu uz niķeļa bāzes bija deformēti sakausējumi. 1950. gadu beigās, palielinoties turbīnu lāpstiņu darba temperatūrai, sakausējumam bija jābūt augstākam augstas temperatūras izturībai. Tomēr, ja sakausējuma stiprība bija augsta, to deformēties būtu grūti vai pat neiespējami. Tāpēc investīciju liešanas tehnoloģija tika izmantota, lai izstrādātu virkni sakausējumu ar labu veiktspēju. Augstas temperatūras stiprības liešanas sakausējums. Vidū-1960 tika izstrādāta virziena kristalizācija un monokristālu supersakausējumi un pulvermetalurģijas supersakausējumi ar labākām īpašībām. Lai apmierinātu kuģu un rūpniecisko gāzturbīnu vajadzības, kopš 1960. gadiem ir izstrādāti vairāki sakausējumi uz niķeļa bāzes ar augstu hroma saturu ar labu karstās korozijas izturību un stabilu struktūru. Aptuveni 40 gadu laikā no 1940. gadu sākuma līdz 1970. gadu beigām niķeļa sakausējumu darba temperatūra palielinājās no 700 grādiem līdz 1100 grādiem, vidēji palielinoties par aptuveni 10 grādiem gadā.
Sastāvdaļas un īpašības
Visplašāk tiek izmantoti supersakausējumi uz niķeļa bāzes. Galvenie iemesli ir tādi, ka, pirmkārt, sakausējumi uz niķeļa bāzes var izšķīdināt vairāk sakausējuma elementu un saglabāt labāku struktūras stabilitāti; otrkārt, tie var veidot koherentus un sakārtotus A3B tipa intermetāliskus savienojumus [Ni3(Al, Ti)] Kā stiprināšanas fāzi sakausējumu var efektīvi nostiprināt un iegūt augstāku stiprību augstā temperatūrā nekā uz dzelzs bāzes izgatavotiem supersakausējumiem un supersakausējumiem uz kobalta bāzes; treškārt, hromu saturošiem sakausējumiem uz niķeļa bāzes ir labākas oksidācijas un pretestības īpašības nekā supersakausējumiem uz dzelzs bāzes. Gāzes korozijas spēja. Niķeļa sakausējumi satur vairāk nekā desmit elementus, starp kuriem Cr galvenokārt ir antioksidācijas un pretkorozijas loma, bet citiem elementiem galvenokārt ir stiprinoša loma. Pēc stiprināšanas režīma tos var iedalīt: cieto šķīdumu stiprinošos elementos, piemēram, volframs, molibdēns, kobalts, hroms un vanādijs; nokrišņus stiprinoši elementi, piemēram, alumīnijs, titāns, niobijs un tantals; graudu robežas stiprinošie elementi, piemēram, bors, cirkonijs, magnijs un retzemju elementi utt.
Augstas temperatūras sakausējumi uz niķeļa bāzes ietver cietus šķīdumā stiprinātus sakausējumus un ar nokrišņiem stiprinātus sakausējumus atbilstoši to stiprināšanas metodēm.
Ražošanas process
Kausēšanas ziņā: lai iegūtu tīrāku kausētu tēraudu, samazināt gāzu saturu un kaitīgo elementu saturu; tajā pašā laikā dažos sakausējumos viegli oksidējamu elementu, piemēram, Al, Ti utt., klātbūtnes dēļ ir grūti kontrolēt nevakuuma kausēšanu; un, lai iegūtu labāku termoplastiskumu, uz niķeļa bāzes izgatavotus karstumizturīgus sakausējumus parasti kausē vakuuma indukcijas krāsnīs vai pat ražo ar vakuuma indukcijas kausēšanu un vakuuma patērējamām krāsnīm vai elektroizdedžu krāsnī pārkausēšanas metodēm.
Deformācijas ziņā: tiek pieņemti kalšanas un velmēšanas procesi. Sakausējumiem ar vāju termoplastiskumu izmanto vienmērīgu ekstrūzijas un pēc tam velmēšanas vai tiešas ekstrūzijas procesus ar vieglu tērauda (vai nerūsējošā tērauda) apvalku. Deformācijas mērķis ir salauzt liešanas struktūru un optimizēt mikrostruktūru.
Liešana: galvenā sakausējuma kausēšanai parasti izmanto vakuuma indukcijas krāsni, lai nodrošinātu sastāvu un kontrolētu gāzes un piemaisījumu saturu, un detaļas tiek izgatavotas, izmantojot vakuuma pārkausēšanas precizitāti.
Termiskā apstrāde: deformētiem sakausējumiem un dažiem lietiem sakausējumiem nepieciešama termiskā apstrāde, tostarp šķīduma apstrāde, starpposma apstrāde un novecošanas apstrāde. Ņemot par piemēru Udmet 500 sakausējumu, tā termiskās apstrādes sistēma ir sadalīta četros posmos: šķīduma apstrāde, 1175 grādi, 2 stundas, gaisa dzesēšana; starpapstrāde, 1080 grādi, 4 stundas, gaisa dzesēšana; primārā novecošanās apstrāde, 843 grādi, 24 stundas, gaisa dzesēšana; sekundārā novecošanās apstrāde, 760 grādi, 16 stundas, gaisa dzesēšana. Lai iegūtu nepieciešamo organizatorisko statusu un labu kopējo sniegumu.
