Yüksek sıcaklık alaşım dövme nedir？

Yüksek sıcaklık alaşımları, tipik olarak 540 ° C'nin üzerinde yüksek sıcaklıklara direnmek için tasarlanmış alaşımlardır. Bu alaşımların seçimi, normalde standart malzemeleri bozacak ve endüstriyel gaz türbinleri, buhar türbinleri, uçak motorları veya nükleer reaktörler gibi yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılmasını sağlayacak sıcaklıklara direnç sağlar. Bu alaşımlar aynı zamanda süper alaşımlar veya yüksek performanslı alaşımlar olarak da bilinir ve yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik özellikler, iyi yorgunluk direnci ve iyi korozyon direnci ile karakterizedir.

Kompozisyon ve özellikler

Yüksek sıcaklıklı alaşım ambalajlar, krom, alüminyum, titanyum ve molibden gibi diğer alaşım elemanlarının eklenmesiyle tipik olarak nikel, demir veya kobalttan oluşur. Bu alaşımlar, bileşimlerine dayanarak üç ana kategoride sınıflandırılmıştır:

Nikel bazlı alaşımlar: En yaygın kullanılan yüksek sıcaklık alaşımlarıdır ve beş alt sınıfa ayrılabilir: östenitik, çökeltilmiş, dökme, toz metalurjisi ve oksit dispersiyon ile güçlendirilmiş (OD'ler).

Demir bazlı alaşımlar: Fe bazlı alaşımlar olarak da bilinirler ve öncelikle maliyetin önemli bir faktör olduğu yüksek sıcaklık uygulamaları için kullanılırlar. Diğer elementlerle demir, krom ve alüminyumdan oluşurlar.

Kobalt bazlı alaşımlar: Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet ve korozyon direncine sahiptirler, bu da onları gaz türbini bıçaklarında ve diğer yüksek stresli uygulamalarda kullanım için ideal hale getirir. Kobalt, krom ve tungsten, az miktarda diğer elementlerden oluşurlar.

Yüksek sıcaklıklı alaşım vuruşlarının özellikleri, kompozisyonlarına ve işleme geçmişlerine bağlıdır. Genel olarak, bu alaşımlar yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet, süneklik ve sürünme direncine sahiptir, iyi yorgunluk direnci ve oksidasyon direncine sahiptir. Ayrıca, dinamik yükleme koşulları altında davranışlarını etkileyebilecek yüksek gerilme hızı hassasiyeti sergileyebilirler.

İşleme teknikleri

Yüksek sıcaklıklı alaşım vuruşlarının üretimi, eritme, döküm, dövme ve ısıl işlem de dahil olmak üzere çeşitli işleme tekniğini içerir. Kullanılan ortak teknikler aşağıdadır:

Eritme: Yüksek sıcaklıkta alaşım ambalajlar tipik olarak, tümü bir vakum veya inert gaz atmosferi içinde alaşımı eritmek için alaşımı eritmeyi içeren vakum ark remeling (VAR), elektron ışını eritme (EBM) veya plazma ark eritme (PAM) ile üretilir. saflık.

Döküm: Alaşımlar, yatırım döküm veya kum döküm işlemleri kullanılarak karmaşık şekillere dökülebilir. Yatırım dökümü, daha sonra eritilen ve erimiş alaşımla değiştirilen bir seramik kabukla kaplanmış bir balmumu deseni kullanır. Kum dökümü, istenen şekli oluşturmak için kumdan yapılmış bir kalıp kullanır.

Dövme: Yüksek sıcaklıklı alaşım vuruşları üretmenin en yaygın yöntemi, alaşımı yeniden kristalleştirme sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda şekillendirmeyi içeren sıcak dövmedir. Dövme işlemi, istenen şekle ve boyuta bağlı olarak açık kalıp dövme, kapalı kalıp dövme veya rulo dövme olabilir.

Isı işlemi: Dövme sonrasında alaşım özelliklerini iyileştirmek için ısıl işlem görülmelidir. Bu işlem, alaşımı belirli bir sıcaklığa ısıtmayı ve belirli bir süre boyunca tutmayı, ardından kontrollü bir oranda soğutulmayı içerir. Isıl işlem süreci, alaşım ve istenen özelliklere bağlı olarak değişebilir.

Başvuru

Yüksek sıcaklıkta alaşım pazarları, havacılık, enerji üretimi, kimyasal işleme ve petrol ve gaz endüstrileri gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bu alaşımların ortak uygulamalarından bazıları şunlardır:

Gaz Türbini Bileşenleri: Yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan bıçaklar, kanatlar ve yakıcılar gibi gaz türbini bileşenlerinde yüksek sıcaklık alaşımlı vuruşlar kullanılır.

Uçak Motorları: Bu alaşımlar, uçak motorlarında yüksek sıcaklıklara ve korozyona karşı direnç sağlamak ve motorun performansını artırmak için kullanılır.

Nükleer reaktörler: Yüksek sıcaklıkta alaşım amaclar, nükleer reaktörlerde yüksek sıcaklıklara ve radyasyona direnmek ve uzun süreli dayanıklılık ve güvenilirlik sağlamak için kullanılır.

Kimyasal İşleme: Bu alaşımlar, ısı eşanjörleri, reaktörler ve damıtma sütunları gibi yüksek sıcaklıklarda ve aşındırıcı ortamlarda çalışan kimyasal işleme ekipmanlarında kullanılır.

Çözüm

Yüksek sıcaklıkta alaşım vuruşları, standart malzemelerin başarısız olacağı çeşitli yüksek sıcaklık uygulamalarında kritik bir rol oynar. Bu alaşımlar, yüksek sıcaklıklarda üstün mekanik özellikler, mükemmel korozyon direnci ve iyi yorgunluk direnci sunar, bu da onları gaz türbinlerinde, uçak motorlarında, nükleer reaktörlerde ve kimyasal işleme ekipmanlarında kullanım için ideal hale getirir. Yüksek sıcaklıkta alaşım boğulmalarının üretimi, eritme, döküm, dövme ve ısıl işlem de dahil olmak üzere özel işleme teknikleri gerektirir. Teknoloji ilerlemeye devam ettikçe, yüksek sıcaklık alaşımlarının kullanımının büyümesi, inovasyonu artırması ve yüksek sıcaklık uygulamalarında mümkün olanın sınırlarını zorlaması bekleniyor.