Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-12-20 Origen:Sitio
La aleación de alta temperatura a base de níquel es una aleación de alta temperatura con níquel como matriz (el contenido es generalmente superior al 50%), que tiene alta resistencia y buena resistencia a la oxidación y a la corrosión por gas en el rango de 650 ~ 1000 ℃. Está desarrollado sobre la base de la aleación Cr20Ni80. Para cumplir con los requisitos de resistencia térmica a altas temperaturas (resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga a altas temperaturas) a aproximadamente 1000 ℃ y resistencia a la oxidación y a la corrosión en medio gaseoso, se utiliza una gran cantidad de elementos de refuerzo como W , Mo, Ti, Al, Nb, Co, etc. para garantizar su rendimiento superior a altas temperaturas.
Además del efecto de fortalecimiento de la solución sólida, la aleación de alta temperatura depende más del fortalecimiento por precipitación de la fase γ′ del compuesto intermetálico (Ni3Al o Ni3Ti, etc.) formada por Al, Ti, etc. y Ni, y la dispersión intragranular. fortalecimiento de algunos pequeños carburos estables MC, M23C6, así como la purificación y fortalecimiento de B, Zr, Re, etc. en los límites de grano. El propósito de agregar Cr es mejorar aún más la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión a alta temperatura de la aleación a alta temperatura.
La aleación de alta temperatura a base de níquel tiene buenas propiedades integrales y se ha utilizado ampliamente en las industrias aeroespacial, automotriz, de comunicaciones y electrónica. Con la exploración del rendimiento potencial de las aleaciones a base de níquel, los investigadores han planteado requisitos más estrictos para su rendimiento. Académicos nacionales y extranjeros han desarrollado nuevas tecnologías de procesamiento para aleaciones a base de níquel, como la forja isotérmica, la deformación por extrusión y la deformación de la vaina.
Aplicación de superaleaciones a base de níquel
En los motores aeroespaciales, las condiciones de trabajo son altas temperaturas de 600 ~ 1200 ℃, los efectos de la tensión son complejos y los requisitos de los materiales son estrictos; Las aleaciones de alta temperatura a base de níquel tienen una resistencia al calor suficientemente alta, buena plasticidad, resistencia a la oxidación a alta temperatura y a la corrosión por gases y estabilidad organizativa a largo plazo. Por lo tanto, las aleaciones de alta temperatura a base de níquel se utilizan principalmente para fabricar componentes de extremo caliente de motores de turbina y diversos componentes de alta temperatura de motores de cohetes aeroespaciales.
En los motores de turbina de aviación, las aleaciones de alta temperatura a base de níquel se utilizan principalmente en cámaras de combustión, álabes guía, álabes y discos de turbina; en los motores de cohetes aeroespaciales se utilizan principalmente en los discos de las turbinas, además de en los ejes de los motores, en las particiones de las cámaras de combustión, en los conductos de entrada de las turbinas y en los aspersores.
Con el desarrollo de la industrialización de mi país, las aleaciones de alta temperatura a base de níquel se están utilizando gradualmente en los sectores de energía y electricidad de la industria civil, transporte, petroquímica, metalurgia, minería, vidrio y materiales de construcción. En la actualidad, las aleaciones de alta temperatura a base de níquel se utilizan principalmente en motores diésel y turbocompresores de motores de combustión interna, turbinas de gas industriales, asientos de válvulas de motores de combustión interna, rodillos de dirección, etc.
Tendencia de desarrollo de superaleaciones a base de níquel
Desde la perspectiva del uso y desarrollo, la tendencia de desarrollo de las aleaciones de alta temperatura a base de níquel debe ser hacia una alta resistencia, resistencia a la corrosión térmica y baja densidad.
(1) Búsqueda de alta resistencia. Al agregar cantidades apropiadas de Al, Ti y Ta, se garantiza la cantidad de fase de fortalecimiento γ'; agregar una gran cantidad de elementos metálicos refractarios como W, Mo y Re también es una forma eficaz de mejorar la resistencia. Sin embargo, para mantener una buena estabilidad estructural y no precipitar fases dañinas como σ y μ, la estabilidad estructural de la aleación se mejora agregando Ru en la nueva generación de aleaciones.
(2) Desarrollar aleaciones monocristalinas con excelente resistencia a la corrosión térmica. Añadiendo cantidades adecuadas de metales refractarios como W y Ta, se garantiza un alto contenido de Cr.
(3) Desarrollar aleaciones monocristalinas de baja densidad. Desde la perspectiva del diseño de motores de aviones, es difícil conseguir aleaciones de alta densidad, especialmente para palas móviles, que no son adecuadas bajo fuerzas centrífugas muy grandes. Para ello, es necesario desarrollar aleaciones monocristalinas de alta temperatura y baja densidad, como CMSX-6, RR2000, TMS-61, AM-3, ONERAM-3, etc. Entre ellas, la aleación monocristalina RR2000 es en realidad desarrollado sobre la base de la aleación IN100 (K17), con una densidad de 7,87 g/cm3.
