Cad é cóimhiotal teocht ard

Tá cóimhiotail ardteochta roinnte i dtrí chineál ábhar: ábhair ardteochta 760 céim, ábhair ardteochta 1200 céim agus ábhair ardteochta 1500 céim, le neart teanntachta de 800MPa. I bhfocail eile, tagraíonn sé d'ábhair miotail ardteochta a oibríonn ar feadh i bhfad ag teocht os cionn 760--1500 céim agus faoi choinníollacha áirithe. Tá neart ardteochta den scoth acu, friotaíocht maith le ocsaídiú agus creimeadh te, feidhmíocht tuirse maith, toughness briste agus airíonna cuimsitheacha eile. Is príomhábhar do-athsholáthair é do chomhpháirteanna teo na n-innill tuirbíní gáis mhíleata agus sibhialta.

Úsáidtear príomhchóimhiotail ardteochta chun comhpháirteanna ardteochta a mhonarú, mar shampla lanna tuirbín, lanna, dioscaí tuirbín, dioscaí tuirbín gáis ardbhrú agus seomraí dócháin do thuirbíní gáis eitlíochta, cabhlaigh agus tionsclaíocha. Úsáidtear iad freisin chun feithiclí aeraspáis, innill roicéad, imoibreoirí núicléacha, trealamh peitriceimiceach agus gual a mhonarú. comhshó agus gléasanna comhshó fuinnimh eile.

Ó dheireadh na 1930idí, tá an Bhreatain, an Ghearmáin, na Stáit Aontaithe agus tíortha eile tar éis tosú ag déanamh staidéir ar chóimhiotail ardteochta. Le linn an Dara Cogadh Domhanda, d'fhonn freastal ar riachtanais na n-innill aeraspáis nua, chuaigh taighde agus úsáid cóimhiotail ardteochta isteach i dtréimhse forbartha bríomhar. Go luath sna 1940idí, chuir an Ríocht Aontaithe méid beag alúmanaim agus tíotáiniam leis an gcóimhiotal 80Ni-20Cr ar dtús chun céim a neartú, agus d'fhorbair an chéad chóimhiotal nicil-bhunaithe le neart ardteochta. Le linn na tréimhse céanna, d'fhonn freastal ar riachtanais fhorbairt turbochargers le haghaidh aeroengines loine, thosaigh na Stáit Aontaithe ag baint úsáide as cóimhiotail bunaithe ar chóbalt Vitallium chun lanna a dhéanamh.

Ina theannta sin, tá cóimhiotal nicil-bhunaithe Inconel forbartha ag na Stáit Aontaithe freisin chun seomra dócháin na n-innill scaird a dhéanamh. Níos déanaí, d'fhonn neart ardteochta an chóimhiotail a fheabhsú tuilleadh, chuir metallurgists tungstain, moluibdín, cóbalt agus gnéithe eile leis an gcóimhiotal nicil-bhunaithe, mhéadaigh an t-ábhar alúmanam agus tíotáiniam, agus d'fhorbair siad sraith de bhrandaí cóimhiotail, mar shampla na Breataine "Nimonic", an Meiriceánach "Mar-M" agus "IN", etc; i gcóimhiotail cóbalt-bhunaithe, cuirtear eilimintí cosúil le nicil agus tungstain chun éagsúlacht cóimhiotail ardteochta a fhorbairt, mar shampla X-45, HA-188, FSX-414, etc. Mar gheall ar an easpa acmhainní cóbalt, tá srian ar fhorbairt na gcóbalt-cóbalt-bhunaithe.

Sna 1940idí, forbraíodh sár-chóimhiotail iarainn-bhunaithe freisin. Sna 1950idí, tháinig brandaí ar nós A-286 agus Incoloy901. Mar gheall ar droch-chobhsaíocht ardteochta, áfach, tá an fhorbairt mall ó na 1960idí. Thosaigh an tAontas Sóivéadach ag táirgeadh sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe branda "ЭИ" thart ar 1950, agus ina dhiaidh sin tháirg sé sár-chóimhiotail dífhoirmithe sraith "ЭП" agus sár-chóimhiotail teilgthe sraith ЖС. Thosaigh an tSín ar thástáil ar chóimhiotail ardteochta i 1956, agus de réir a chéile foirmíodh an tsraith "GH" de shár-chóimhiotail dífhoirmithe agus an tsraith "K" de chóimhiotail teilgthe. Sna 1970í, d'úsáid na Stáit Aontaithe próisis táirgeachta nua freisin chun lanna criostalaithe treorach agus dioscaí tuirbín miotalóireacht púdair a mhonarú, agus d'fhorbair siad comhpháirteanna cóimhiotail ardteochta mar lanna aonchriostail chun freastal ar riachtanais mhéadaithe teochta inlet tuirbín inneall aerárthaigh.

Go dtí seo, tá gach tír ag déanamh taighde ar chóimhiotail ardteochta nua, ag déanamh cinn leanúnacha, nuálaíochtaí, agus ag leathnú réimsí iarratais. I bhforbairt an tionscail nua-aimseartha, is léir gur ábhar cóimhiotail fíor-riachtanach iad.

(1) Cóimhiotal ardteochta iarainn-bhunaithe

Is féidir steels cóimhiotail teas-resistant a thabhairt ar chóimhiotail ardteochta atá bunaithe ar iarann. Is eilimint Fe é a mhaitrís, agus cuirtear méid beag Ni, Cr agus eilimintí cóimhiotail eile leis. Is féidir cruach cóimhiotail teas-resistant a roinnt ina chruach martensite, austenític, pearlite, ferrite teas-resistant, etc. de réir a riachtanais normalaithe.

(2) Cóimhiotal ardteochta atá bunaithe ar nicil

Tá níos mó ná leath den nicil i gcóimhiotail ardteochta atá bunaithe ar nicil agus tá siad oiriúnach do dhálaí oibre os cionn 1000 céim. Ag baint úsáide as réiteach soladach agus próiseáil ag dul in aois, is féidir an fhriotaíocht creep agus neart toraidh comhbhrúiteach a fheabhsú go mór. Faoi láthair, bunaithe ar an anailís ar shár-chóimhiotail a úsáidtear i dtimpeallachtaí ardteochta, tá an raon feidhme a bhaineann le sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe a úsáid i bhfad níos mó ná úsáid a bhaint as superalloys iarann-bhunaithe agus cóbalt-bhunaithe. Ag an am céanna, is é cóimhiotail ardteochta atá bunaithe ar nicil freisin an cóimhiotail ardteochta leis an táirgeadh is mó agus an úsáid is mó i mo thír. Úsáideann go leor lanna tuirbín inneall tuirbín agus seomraí dócháin, agus fiú turbochargers cóimhiotail nicil-bhunaithe freisin mar ábhair ullmhúcháin. Le breis agus leathchéad bliain, tá méadú tagtha ar chumais ardteochta na n-ábhar ardteochta a úsáidtear in innill aeraspáis ó 750 céim go déanach sna 1940idí go 1200 céim go déanach sna 1990idí. Ba chóir a rá gur spreag an feabhas ollmhór seo freisin feabhsuithe ar phróisis réitigh, bratuithe dromchla, etc.

(3) Cóimhiotal ardteochta atá bunaithe ar chóbalt

Úsáideann cóimhiotail ardteochta atá bunaithe ar chóbalt cóbalt mar an maitrís, agus tá thart ar 60% ar an ábhar cóbalt. Ag an am céanna, is gá eilimintí cosúil le Cr agus Ni a chur leis chun friotaíocht teasa an chóimhiotail ardteochta a fheabhsú. Cé go bhfuil friotaíocht teasa níos fearr ag an gcóimhiotal ardteochta seo, mar gheall ar thíortha éagsúla Tá aschur acmhainní cóbalt sách beag agus tá an próiseáil deacair, mar sin níl an méid mór. Úsáidtear é de ghnáth i gcoinníollacha ardteochta (600 ~ 1000 céim) agus páirteanna ardteochta faoi réir strus an-chasta ar feadh i bhfad, mar shampla lanna oibre na n-aerengines, dioscaí tuirbín, comhpháirteanna deireadh te de na seomraí dócháin, agus innill aeraspáis. D'fhonn friotaíocht teasa níos fearr a fháil, faoi ghnáthchoinníollacha, ba cheart gnéithe cosúil le W, MO, Ti, Al, agus Co a chur leis le linn ullmhúcháin chun a fhriotaíocht teasa níos fearr agus friotaíocht tuirse a chinntiú.

De réir an cineál neartú cóimhiotail, is féidir cóimhiotail ardteochta a roinnt ina chóimhiotail neartaithe ardteochta neartaithe réiteach soladach agus cóimhiotail neartaithe deascadh d'aois.

(1) Cineál neartaithe réiteach soladach

Is é an cineál neartaithe réitigh soladach mar a thugtar air ná roinnt eilimintí cóimhiotail a chur le cóimhiotail ardteochta iarainn, nicil nó cóbalt chun struchtúr austenít aon phas a chruthú. Déanann na hadaimh tuaslagáit an laitís maitrís tuaslagtha soladach a shaobhadh, rud a mhéadaíonn an fhriotaíocht duillín sa tuaslagán soladach agus a neartaíonn sé. Is féidir le roinnt adamh tuaslagáit fuinneamh locht cruachta an chórais chóimhiotail a laghdú, claonadh dianscaoilte díláithrithe a mhéadú, tras-duillín a dhéanamh deacair, agus an cóimhiotal a neartú chun an cuspóir a bhaineann le cóimhiotail ardteochta a neartú.

(2) Neartú deascadh ag dul in aois

Is próiseas cóireála teasa é an neartú deascadh aoise mar a thugtar air ina ndéantar an píosa oibre cóimhiotail faoi chóireáil réiteach soladach, dífhoirmiúchán plaisteach fuar, agus cuirtear é ag teocht níos airde nó ag teocht an tseomra chun a chuid maoine a choinneáil. Mar shampla: Tá neart toraidh uasta de 1000MPa ag 650 céim ag cóimhiotal GH4169, agus is féidir leis an teocht cóimhiotail chun lanna a dhéanamh 950 céim a bhaint amach.

Roinnte ag modhanna foirmithe ábhair: cóimhiotail ardteochta teilgthe (lena n-áirítear cóimhiotail ghnáth-réitigh, cóimhiotail chriostail shingil, cóimhiotail threoch, etc.), cóimhiotail ardteochta dífhoirmithe, agus cóimhiotail ardteochta mhiotaleolaíocht púdair (lena n-áirítear gnáth-mhiotaleolaíocht púdair agus scaipeadh ocsaíd- cóimhiotail neartaithe ardteochta).

(1) Cóimhiotal ardteochta a chaitheamh

Tugtar cóimhiotail ardteochta teilgthe ar ábhair chóimhiotail a úsáideann modhanna réitigh chun páirteanna a ullmhú go díreach. De réir comhdhéanamh an mhaitrís cóimhiotail, is féidir é a roinnt ina thrí chineál: superalloy réitigh iarainn-bhunaithe, superalloy réitigh nicil-bhunaithe agus superalloy réitigh Diamond-bhunaithe. De réir an mhodh criostalaithe, is féidir é a roinnt ina cheithre chineál: superalloy teilgthe polycrystalline, superalloy teilgthe soladú treorach, superalloy teilgthe eutectic treorach agus superalloy teilgthe criostail aonair.

(2) Cóimhiotal ardteochta dífhoirmithe

Tá sé fós ar an ábhar is coitianta a úsáidtear in innill aeraspáis agus úsáidtear go forleathan sa bhaile agus thar lear. Is é aschur bliantúil mo thíre de shár-chóimhiotail dífhoirmithe ná thart ar 1/8 de aschur na Stát Aontaithe [2]. Ag tabhairt cóimhiotal GH4169 mar shampla, is é an príomh-éagsúlacht é leis na hiarratais is mó sa bhaile agus thar lear. I mo thír, úsáidtear boltaí, comhbhrúiteoirí agus rothaí, agus pannaí sling ola na n-inneall turboshaft go príomha mar phríomhchodanna. De réir mar a bhíonn táirgí cóimhiotail eile ag éirí níos aibí, tarlaíonn dífhoirmiú ag teochtaí arda. D’fhéadfadh laghdú de réir a chéile a bheith ar úsáid cóimhiotail ach fanfaidh sé chun tosaigh sna blianta amach romhainn.

(3) Cóimhiotal nua teocht ard

Lena n-áirítear cóimhiotail ardteochta púdar, comhdhúile idirmhiotalacha tíotáiniam-alúmanam, cóimhiotail ardteochta neartaithe scaipthe ocsaíd, cóimhiotail ardteochta creimeadh-resistant, miotalóireacht púdair agus nana-ábhair agus deighleoga táirgí eile.

① Feabhsaíodh céim chóimhiotail an tríú glúin de superalloys púdar, rud a ligeann dó buntáistí an chéad dá ghlúin a chur san áireamh agus neart níos airde agus damáiste níos ísle a bhaint amach. Tá próiseas táirgthe superalloys púdar ag éirí níos aibí. Sa todhchaí, féadfar é a fhorbairt ó na gnéithe seo a leanas: Ullmhú púdar, próiseas cóireála teasa, teicneolaíocht insamhalta ríomhaire, diosca púdar dé-fheidhmíocht;

② Tá comhdhúile idirmhiotalacha tíotáiniam-alúmanam forbartha go dtí an ceathrú glúin, agus tá siad ag leathnú de réir a chéile sa dá threo micrea-eilimint ilghnéitheach agus micrea-eilimint mhór-eilimint. Tá taighde fairsing déanta ag Ollscoil Hamburg sa Ghearmáin, Ollscoil Kyoto sa tSeapáin, agus Ionad GKSS sa Ghearmáin ar tíotáiniam. Úsáidtear comhdhúile idirmhiotalacha alúmanaim anois i réimsí longthógála, bithleighis agus earraí spóirt;

③ Is cuid de shár-chóimhiotail púdair iad sár-chóimhiotail neartaithe le scaipeadh ocsaíd. Tá beagnach 20 cineál á dtáirgeadh agus á bhforbairt. Tá neart ard-teocht ard agus comhéifeachtaí strus íseal acu agus úsáidtear iad go forleathan i gcomhpháirteanna teas-resistant agus frith-ocsaídiúcháin de thuirbíní gáis, innill aeraspáis chun cinn, etc. Imoibreoir peitriceimiceach, etc.;

④ Úsáidtear cóimhiotail ardteochta resistant creimeadh go príomha chun ábhair teasfhulangacha agus cruach teas-resistant a athsholáthar i réimsí na tógála agus an aeraspáis.

Pláta Cóimhiotail Cuimhne NiTi

Sreang Nitinol Leighis