Bel ons vandaag! +86-13761906384

Ontwikkeling en toepassing van op nikkel gebaseerde superlegeringen

Legering op hoge temperatuur verwijst naar een type metaalmateriaal op basis van ijzer, nikkel en kobalt dat lange tijd kan werken bij een hoge temperatuur boven 600 ° C en bepaalde stress. En heeft een hoge temperatuursterkte, goede oxidatie- en corrosieweerstand, goede vermoeidheidsprestaties, breuktaaiheid en andere uitgebreide eigenschappen. De superlegering is een enkele austenitische structuur, die bij verschillende temperaturen een goede structuurstabiliteit en servicebetrouwbaarheid heeft. Vervolgens heeft de hoge-temperatuurlegering met nikkel als matrix (het gehalte is over het algemeen meer dan 50%) in het bereik van 650-1000 een hoge sterkte en goede oxidatieweerstand, en gascorrosieweerstand wordt op nikkel gebaseerde superlegering genoemd (hierna te noemen aangeduid als "legering op nikkelbasis").

De ontwikkeling van op nikkel gebaseerde superlegeringen omvat twee aspecten: de verbetering van de legeringssamenstelling en de innovatie van de productietechnologie. Op nikkel gebaseerde superlegeringen werden eind jaren dertig ontwikkeld. Groot-Brittannië produceerde voor het eerst op nikkel gebaseerde superlegering Nimonic 1930 (Ni-75Cr-20Ti) in 0.4; om de kruipsterkte te vergroten werd aluminium toegevoegd en werd Nimonic 1941 (Ni-80Cr-20Ti-2.5Al) ontwikkeld. De Verenigde Staten in het midden van de jaren veertig, de Sovjet-Unie aan het eind van de jaren veertig en China in het midden van de jaren vijftig ontwikkelden ook legeringen op nikkelbasis. In het begin van de jaren vijftig schiep de ontwikkeling van vacuümsmelttechnologie de voorwaarden voor het raffineren van legeringen op nikkelbasis die veel aluminium en titanium bevatten. De meeste van de vroege op nikkel gebaseerde superlegeringen waren vervormde legeringen.

Aan het eind van de jaren vijftig moesten legeringen, vanwege de toename van de werktemperatuur van turbinebladen, een hogere sterkte bij hoge temperaturen hebben. Wanneer de sterkte van de legering echter hoog was, was deze moeilijk te vervormen of zelfs niet in staat om te vervormen. Daarom werd investeringsgiettechnologie gebruikt om een ​​reeks uitstekende gegoten legeringen met hoge temperatuursterkte te ontwikkelen. In het midden van de jaren zestig werden georiënteerde kristallisatie en monokristallijne superlegeringen en poedermetallurgie-superlegeringen met betere prestaties ontwikkeld.

Om aan de behoeften van schepen en industriële gasturbines te voldoen, is sinds de jaren zestig een aantal legeringen op basis van nikkel op basis van hoog chroom met een betere weerstand tegen thermische corrosie en een stabiele structuur ontwikkeld. In ongeveer 1960 jaar van het begin van de jaren veertig tot het einde van de jaren zeventig steeg de werktemperatuur van op nikkel gebaseerde superlegeringen van 40 ° C tot 1940 ° C, een gemiddelde jaarlijkse stijging van ongeveer 1970 ° C.

Op nikkel gebaseerde superlegeringen zijn de meest gebruikte legeringen met de hoogste sterkte bij hoge temperaturen in superlegeringen. De belangrijkste reden is dat er meer legeringselementen kunnen worden opgelost in de op nikkel gebaseerde legering en dat de structurele stabiliteit behouden kan blijven; de tweede is dat het een coherente en geordende intermetallische verbinding van het A3B-type kan vormen g [Ni3(Al, Ti)]

Als versterkingsfase wordt de legering effectief versterkt om een ​​hogere sterkte bij hoge temperatuur te verkrijgen dan op ijzer gebaseerde superlegeringen en op kobalt gebaseerde superlegeringen; ten derde hebben op nikkel gebaseerde legeringen die chroom bevatten een betere oxidatie en weerstand dan op ijzer gebaseerde superlegeringen. Gascorrosie vermogen. Legeringen op nikkelbasis bevatten meer dan tien elementen, waarvan Cr voornamelijk een anti-oxidatie en anti-corrosie rol speelt, en andere elementen vooral een versterkende rol.

Volgens hun versterkende werkingsmodus kunnen ze worden onderverdeeld in vaste oplossingsversterkende elementen zoals wolfraam, molybdeen, kobalt, chroom en vanadium; precipitatieversterkende elementen zoals aluminium, titanium, niobium en tantaal; korrelgrensversterkende elementen zoals boor, zirkonium, magnesium en zeldzame aardelementen, enz. Volgens de versterkingsmethode van op nikkel gebaseerde legeringen zijn er vaste oplossingsversterkte legeringen en precipitatieversterkte legeringen.

Inhoudsopgave

We beantwoorden uw e-mail binnen 24 uur!

Een offerte aanvragen

Vul het onderstaande formulier in, en we nemen spoedig contact met u op.