Stopy wysokotemperaturowe: główne materiały stosowane w przemyśle lotniczym
I. Przegląd
1. Skład stopów wysokotemperaturowych
Stopy wysokotemperaturowe powstają na bazie żelaza, niklu i kobaltu. Pozostałe główne pierwiastki to chrom, aluminium, tytan, wolfram, molibden itp. Jako najwyższej jakości materiał metaliczny, mogą pracować w temperaturze powyżej 600 stopni i pod pewnymi warunkami naprężenia przez długi czas. Mają wytrzymałość i odporność na wysoką temperaturę. Ma wiele zalet w zakresie utleniania, odporności na korozję na gorąco, wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na pękanie itp.
2. Zastosowanie stopów wysokotemperaturowych
Stopy wysokotemperaturowe są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, energetyce jądrowej, przemyśle motoryzacyjnym, turbinach gazowych, przemyśle petrochemicznym i innych dziedzinach.
Ze scenariuszy zastosowań światowego rynku stopów wysokotemperaturowych wynika, że przemysł lotniczy od dawna zajmuje pierwsze miejsce, odpowiadając za ponad 56% zapotrzebowania rynku i jest wykorzystywany głównie do produkcji silników lotniczych i elementów złącznych dla przemysłu lotniczego.
2. Klasyfikacja stopów wysokotemperaturowych
1. Stopy wysokotemperaturowe dzielą się na: według podstawowych pierwiastków:
Stopy wysokotemperaturowe na bazie żelaza: mają niższe temperatury robocze, 600 ~ 850 stopni i są powszechnie stosowane w częściach silników o niższych temperaturach roboczych, takich jak tarcze turbin, obudowy, wały i inne części.
Wysokotemperaturowe stopy na bazie niklu: mają najwyższą temperaturę roboczą, około 1000 stopni i są szeroko stosowane do produkcji najgorętszych części turboodrzutowych silników lotniczych i różnych przemysłowych turbin gazowych, takich jak łopatki turbin, łopatki kierujące, turbiny itp.
Stop wysokotemperaturowy na bazie kobaltu: temperatura robocza wynosi około 950 stopni. Ma dobrą lejność i spawalność. Stosowany jest głównie jako materiał ostrza prowadzącego. Ze względu na niskie zasoby kobaltu ten typ stopu jest drogi.
2. Stopy wysokotemperaturowe dzielą się ze względu na proces produkcyjny:
Zdeformowany stop wysokotemperaturowy: temperatura robocza wynosi 600-1000 stopni. Jest powszechnie stosowany w tarczach sprężarek i tarczach turbin w silnikach. Ma stosunkowo niską wytrzymałość i dobrą plastyczność, obróbkę cieplną i spawalność.
Nadstopy odlewnicze: można podzielić na trzy kategorie: nadstopy o kryształach równoosiowych, nadstopy o kryształach kolumnowych zestalonych kierunkowo i nadstopy monokrystaliczne.
1) Nadstop równoosiowy: temperatura robocza wynosi 1000 stopni. Przyjmuje tradycyjną metodę odlewania metodą traconą i ma stosunkowo niską nośność temperaturową. Stosowany jest głównie w tylnych łopatkach turbin niskociśnieniowych. Ma szerokie zastosowanie i stanowi 0% wszystkich odlewów. 60-70% komponentów, ale dodatkowy zysk produktu jest niewielki.
2) Kierunkowo zestalany cylindryczny nadstop: Temperatura robocza wynosi 1000-1100 stopni. Jest wytwarzany przy użyciu technologii kierunkowego krzepnięcia i ma stosunkowo wysoką zdolność wytrzymywania temperatur. Stosowany jest głównie w łopatkach roboczych kilku pierwszych stopni turbin niskociśnieniowych, a także pierwszego i drugiego stopnia turbin wysokociśnieniowych w niektórych silnikach. Łopaty wirnikowe klasy 1, zakres zastosowania jest ograniczony do łopatek wirnikowych, a dodatkowy zysk produktu jest większy.
3) Nadstop monokrystaliczny: temperatura robocza wynosi 1200 stopni. Jest wytwarzany przy użyciu technologii kierunkowego krzepnięcia i selekcji kryształów. Ma najwyższą zdolność wytrzymywania temperatur. Stosowany jest głównie w łopatkach kół wysokociśnieniowych zaawansowanych silników i pierwszych dwóch stopniach łopatek turbin niskociśnieniowych. Zakres zastosowania ogranicza się do ostrzy roboczych. Produkty Najwyższy dodatkowy zysk.
Nowe stopy wysokotemperaturowe: odnoszą się do materiałów ze stopów wysokotemperaturowych wytwarzanych w nowych procesach produkcyjnych, obejmujących głównie wysokotemperaturowe stopy proszkowe i stopy wysokotemperaturowe wzmacniane dyspersyjnie (ODS).
1) Proszek ze stopu wysokotemperaturowego: temperatura użytkowania wynosi 1100 stopni. Stop wysokotemperaturowy jest rozpylany na proszek, a następnie do wytwarzania wyrobów ze stopów wysokotemperaturowych stosuje się prasowanie izostatyczne na gorąco lub prasowanie izostatyczne na gorąco i kucie. Ma wysoki stopień wykorzystania metalu i niski koszt. Ma właściwości niskotemperaturowe i stosunkowo wysoką zdolność wytrzymywania temperatur. Obecnie stosuje się go głównie w tarczach i łopatkach turbin. Jest doskonałym materiałem na elementy wysokotemperaturowe, takie jak tarcze turbin, tarcze sprężarek i przegrody turbin w silnikach o wysokim stosunku ciągu do masy.
2) Stop wysokotemperaturowy wzmocniony dyspersyjnie (ODS): o temperaturze roboczej 1200 stopni, jest wytwarzany przy użyciu podobnego procesu metalurgii proszków i ma zdolność wytrzymywania wysokich temperatur. Stosowany jest głównie w płomienicach, łopatkach kierujących i łopatkach turbin.
Główne Produkty
