Hvað eru nikkel-undirstaða málmblöndur? Lestu þessa grein til að skilja þetta allt!
Nikkel-undirstaða álfelgur vísar til tegundar álfelgur sem hefur yfirgripsmikla eiginleika eins og mikinn styrk og ákveðna viðnám gegn oxun og tæringu við háan hita á bilinu 650 til 1000 gráður.
Samkvæmt helstu eiginleikum er þeim skipt í nikkel-undirstaðan hitaþolin málmblöndur, nikkel-undirstaða tæringarþolin málmblöndur, nikkel-undirstaða slitþolinn málmblöndur, nikkel-undirstaða nákvæmni málmblöndur og nikkel-undirstaða lögun minni málmblöndur.
Háhita málmblöndur eru skipt í háhita málmblöndur sem eru byggðar á járni, háhita málmblöndur sem byggjast á nikkel og háhita málmblöndur sem byggjast á kóbalt eftir mismunandi undirlagi. Meðal þeirra eru nikkel-undirstaða háhita málmblöndur nefnd nikkel-undirstaða málmblöndur.
Dæmigerð efni nikkel-undirstaða málmblöndur eru:
1. Incoloy álfelgur, eins og Incoloy800, aðalhlutinn er; 32Ni-21Cr-Ti, Al; það er hitaþolið álfelgur;
2. Inconel álfelgur, eins og Inconel600, aðalhlutinn er; 73Ni-15Cr-Ti, Al; það er hitaþolið álfelgur;
3. Hastelloy álfelgur, eins og Hastelloy C-276, aðalhlutinn er; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; það er tæringarþolið álfelgur;
4. Monel álfelgur, það er Monel álfelgur, eins og Monel 400, aðalhlutinn er; 65Ni-34Cu; það er tæringarþolið álfelgur;
Helstu málmblöndur
Helstu málmblöndurefnin eru króm, wolfram, mólýbden, kóbalt, ál, títan, bór, sirkon osfrv. Þar á meðal gegna Cr, Ai osfrv aðallega hlutverki andoxunarefnis og aðrir þættir hafa styrkingu í föstu lausnum, styrkingu úrkomu og styrking kornmarka.
Það hefur mikinn styrk og ákveðna mótstöðu gegn oxun og tæringu við háan hita á bilinu 650 til 1000 gráður. Vegna þess að það er nógu hátt hitastig og viðnám gegn oxun og tæringu er það oft notað við framleiðslu á flugvélahreyflum, eldflaugahreyflum, kjarnakljúfum og orkubreytingarbúnaði. Háhitahlutar.
Þróunarsaga
Nikkel-undirstaða háhita málmblöndur (hér eftir nefnt nikkel-undirstaða málmblöndur) voru þróaðar seint á þriðja áratugnum. Bretland framleiddi fyrst nikkel-undirstaða málmblönduna Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) árið 1941; til að bæta skriðstyrkinn var áli bætt við til að þróa Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al). Bandaríkin á miðjum-1940árunum, Sovétríkin seint á fjórða áratugnum og Kína um miðjan-1950s þróuðu einnig nikkel-undirstaða málmblöndur. Þróun á nikkel-undirstaða málmblöndur felur í sér tvo þætti: endurbætur á samsetningu málmblendi og nýsköpun í framleiðsluferlum. Snemma á fimmta áratugnum skapaði þróun tómarúmbræðslutækni skilyrði til að hreinsa nikkel-undirstaða málmblöndur sem innihéldu mikið ál og títan. Flestar fyrstu nikkel-undirstaða málmblöndur voru vansköpuð málmblöndur. Seint á fimmta áratugnum, vegna hækkunar á rekstrarhita túrbínublaða, þurfti málmblönduna að hafa meiri háhitastyrk. Hins vegar, þegar styrkur málmblöndunnar væri mikill, væri erfitt eða jafnvel ómögulegt að afmynda hana. Þess vegna var fjárfestingarsteyputækni notuð til að þróa röð málmblöndur með góðum árangri. Háhitastyrkur steypublendi. Um miðjan -1960s var þróuð stefnubundin kristöllun og einkristalla ofurblendi og duftmálmvinnslu ofurblendi með betri eiginleika. Til að koma til móts við þarfir skipa og iðnaðargasturbína hefur fjöldi króm-nikkel-undirstaða málmblöndur með góða heittæringarþol og stöðuga uppbyggingu verið þróaðar síðan á sjöunda áratugnum. Á um það bil 40 árum frá upphafi 1940 til seint á 1970 jókst rekstrarhiti nikkel-undirstaða málmblöndur úr 700 gráður í 1100 gráður, með meðalhækkun um 10 gráður á ári.
Hráefni og eiginleikar
Nikkel-undirstaða ofurblendi eru mest notaðar. Helstu ástæðurnar eru þær að í fyrsta lagi geta nikkel-undirstaða málmblöndur leyst upp fleiri málmblöndur og viðhaldið betri burðarstöðugleika; í öðru lagi geta þau myndað samfelld og skipuð A3B-gerð millimálmasambönd [Ni3(Al, Ti)] Sem styrkingarfasa er hægt að styrkja málmblönduna á áhrifaríkan hátt og fá hærri háhitastyrk en járnundirstaða ofurblendi og kóbalt-undirstaða ofurblendi; í þriðja lagi hafa nikkel-undirstaða málmblöndur sem innihalda króm betri oxunar- og mótstöðueiginleika en járn-undirstaða ofurblendi. Gastæringarhæfni. Nikkel-undirstaða málmblöndur innihalda meira en tíu frumefni, þar á meðal gegnir Cr aðallega andoxunar- og tæringarhlutverki, og aðrir þættir gegna aðallega styrkjandi hlutverki. Samkvæmt styrkingarham þeirra er hægt að skipta þeim í: styrkjandi þætti í föstu lausnum, svo sem wolfram, mólýbden, kóbalt, króm og vanadíum; úrkomustyrkjandi þættir, eins og ál, títan, níóbíum og tantal; kornmörk styrkjandi þættir, svo sem bór, sirkon, magnesíum og sjaldgæf jarðefni o.s.frv.
Nikkel-undirstaða háhita málmblöndur innihalda solid lausn-styrkt málmblöndur og úrkomustyrkt málmblöndur samkvæmt styrkingaraðferðum þeirra.
Framleiðsluferli
Hvað varðar bræðslu: til að fá hreinna bráðið stál, draga úr gasinnihaldi og innihaldi skaðlegra þátta; á sama tíma, vegna nærveru auðoxaðra þátta eins og Al, Ti, osfrv. í sumum málmblöndur, er erfitt að stjórna bræðslu sem ekki er í tómarúmi; og til að fá betri hitaþol, eru nikkel-undirstaða hitaþolin málmblöndur venjulega brædd með lofttæmandi framkallaofnum, eða jafnvel framleidd með lofttæmandi innleiðslubræðslu auk tómarúmsneysluofna eða endurbræðsluaðferðum í rafslagofni.
Hvað varðar aflögun: smíða- og veltingarferlar eru samþykktir. Fyrir málmblöndur með lélega hitaþol, er jafnvel útpressun og síðan valsun eða bein útpressunarferli með mildu stáli (eða ryðfríu stáli) hlíf notuð. Tilgangur aflögunar er að brjóta steypubygginguna og hámarka örbygginguna.
Steypa: Tómarúmörvunarofn er venjulega notaður til að bræða aðalblendi til að tryggja samsetningu og stjórna gas- og óhreinindainnihaldi og hlutar eru gerðir með lofttæmi umbræðslu-nákvæmni steypu.
Hitameðferð: Vansköpuð málmblöndur og sumar steyptar málmblöndur þurfa hitameðhöndlun, þar með talið lausnarmeðferð, millimeðferð og öldrunarmeðferð. Með því að taka Udmet 500 álfelgur sem dæmi, er hitameðferðarkerfi þess skipt í fjögur stig: lausnarmeðferð, 1175 gráður, 2 klukkustundir, loftkæling; millimeðferð, 1080 gráður, 4 klukkustundir, loftkæling; aðal öldrunarmeðferð, 843 gráður, 24 klukkustundir, loftkæling; efri öldrunarmeðferð, 760 gráður, 16 klukkustundir, loftkæling. Til þess að fá tilskilda skipulagsstöðu og góða heildarframmistöðu.
