Canar alloy neart teas ris cuideachd alloy teòthachd àrd. A rèir structar na matrix, faodar stuthan a roinn ann an trì roinnean: stèidhichte air nicil stèidhichte air iarann agus stèidhichte air cromium. A rèir modh toraidh, faodar a roinn ann an superalloy deformed agus superalloy tilgeadh.
Tha e na stuth amh riatanach ann an raon aerospace. 'S e am prìomh stuth airson àrd-teòthachd phàirt de aerospace agus itealain saothrachadh einnseanan. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson saothrachadh seòmar losgaidh, lann roth-uidheam, lann treòrachaidh, compressor agus diosc roth-uidheam, cùis roth-uidheam agus pàirtean eile. Is e an raon teòthachd seirbheis 600 ℃ - 1200 ℃. Bidh an cuideam agus an suidheachadh àrainneachd ag atharrachadh a rèir nam pàirtean a thathar a’ cleachdadh. Tha riatanasan teann ann airson feartan meacanaigeach, corporra agus ceimigeach an alloy. Tha e na fheart cinnteach airson coileanadh, earbsachd agus beatha an einnsean. Mar sin, is e superalloy aon de na prìomh phròiseactan rannsachaidh ann an raointean aerospace agus dìon nàiseanta ann an dùthchannan leasaichte.
Is iad na prìomh thagraidhean airson superalloys:
1. Àrd teòthachd alloy airson losgaidh seòmar
Tha an seòmar losgaidh (ris an canar cuideachd tiùb lasair) de einnsean roth-uidheam itealain mar aon de na prìomh phàirtean aig teòthachd àrd. Leis gu bheil atomization connaidh, measgachadh ola is gas agus pròiseasan eile air an dèanamh anns an t-seòmar losgaidh, faodaidh an teòthachd as àirde san t-seòmar losgaidh ruighinn 1500 ℃ - 2000 ℃, agus faodaidh teòthachd a ’bhalla anns an t-seòmar losgaidh ruighinn 1100 ℃. Aig an aon àm, bidh cuideam teirmeach agus cuideam gas ann cuideachd. Bidh a’ mhòr-chuid de dh’ einnseanan le co-mheas àrd smeòrach/cuideam a’ cleachdadh seòmraichean losgaidh annular, aig a bheil faid ghoirid agus comas teas àrd. Bidh an teòthachd as àirde anns an t-seòmar losgaidh a ’ruighinn 2000 ℃, agus tha teòthachd a’ bhalla a ’ruighinn 1150 ℃ às deidh film gas no fuarachadh smùid. Bidh caiseadan teòthachd mòr eadar diofar phàirtean a’ gineadh cuideam teirmeach, a dh’ èiricheas agus a thuiteas gu h-obann nuair a dh’ atharraicheas an suidheachadh obrach. Bidh an stuth fo ùmhlachd clisgeadh teirmeach agus luchd reamhar teirmeach, agus bidh saobhadh, sgàinidhean agus sgàinidhean eile ann. San fharsaingeachd, tha an seòmar losgaidh air a dhèanamh de dhuilleag alloy, agus tha geàrr-chunntas air na riatanasan teignigeach mar a leanas a rèir cumhaichean seirbheis pàirtean sònraichte: tha cuid an aghaidh oxidation agus an aghaidh creimeadh gas fo chumhachan cleachdadh àrd-teòthachd alloy agus gas; Tha neart sònraichte sa bhad agus seasmhachd aige, coileanadh sgìths teirmeach agus co-èifeachd leudachaidh ìosal; Tha comas plastachd agus tàthaidh gu leòr aige gus dèanamh cinnteach à giollachd, cruthachadh agus ceangal; Tha seasmhachd eagrachaidh math aige fo chearcall teirmeach gus dèanamh cinnteach à obrachadh earbsach taobh a-staigh beatha na seirbheis.
a. laminate porous alloy MA956
Anns an ìre thràth, chaidh an laminate porous a dhèanamh de dhuilleag alloy HS-188 le ceangal sgaoilidh às deidh dha a bhith air a thogail, air a shnaidheadh, air a chlaonadh agus air a phutadh. Faodar an còmhdach a-staigh a dhèanamh na dheagh sheanal fuarachaidh a rèir riatanasan dealbhaidh. Chan fheum fuarachadh an structair seo ach 30% de ghas fuarachaidh an fhuarachaidh film traidiseanta, a dh’ fhaodadh èifeachdas cearcall teirmeach an einnsein a leasachadh, fìor chomas giùlan teas an stuth seòmar losgaidh a lughdachadh, an cuideam a lughdachadh, agus an cuideam àrdachadh. co-mheas. Aig an àm seo, tha e fhathast riatanach briseadh tron phrìomh theicneòlas mus gabh a chleachdadh gu practaigeach. Tha an laminate porous dèanta de MA956 na ghinealach ùr de stuth seòmar losgaidh a thug na Stàitean Aonaichte a-steach, a ghabhas cleachdadh aig 1300 ℃.
b. Cleachdadh stuthan ceimigeach ann an seòmar losgaidh
Tha na Stàitean Aonaichte air tòiseachadh a’ dearbhadh ion-dhèantachd a bhith a’ cleachdadh ceirmeag airson roth-uidheaman gas bho 1971. Ann an 1983, tha cuid de bhuidhnean a bha an sàs ann an leasachadh stuthan adhartach anns na Stàitean Aonaichte air sreath de chomharran coileanaidh a chur ri chèile airson roth-uidheaman gas a thathas a’ cleachdadh ann an itealain adhartach. Is iad na comharran seo: àrdachadh teòthachd inlet an roth-uidheam gu 2200 ℃; Ag obair fo staid losgaidh àireamhachadh ceimigeach; Lùghdaich an dùmhlachd a chuirear air na pàirtean sin bho 8g / cm3 gu 5g / cm3; Sguir fuarachadh co-phàirtean. Gus coinneachadh ris na riatanasan sin, tha na stuthan a chaidh a sgrùdadh a’ toirt a-steach grafait, matrix meatailt, composites matrix ceirmeach agus todhar intermetallic a bharrachd air ceirmeag aon-ìre. Tha na buannachdan a leanas aig co-phàirtean ceirmeach matrix (CMC):
Tha an co-èifeachd leudachaidh de stuth ceirmeag mòran nas lugha na an ìre de alloy stèidhichte air nicil, agus tha an còmhdach furasta a rùsgadh dheth. Faodaidh a bhith a’ dèanamh stuthan ceirmeag le faireachdainn meatailt eadar-mheadhanach faighinn seachad air an uireasbhaidh a th’ ann an spealadh, is e sin stiùireadh leasachaidh stuthan seòmar losgaidh. Faodar an stuth seo a chleachdadh le èadhar fuarachaidh 10% - 20%, agus chan eil teòthachd insulation cùil meatailt ach mu 800 ℃, agus tha an teòthachd giùlan teas fada nas ìsle na teòthachd fuarachadh diofraichte agus fuarachadh film. Thathas a’ cleachdadh leac dìon còmhdach ceirmeach B1900 + ann an einnsean V2500, agus is e an stiùireadh leasachaidh leacag B1900 (le còmhdach ceirmeag) a chuir an àite leacag stèidhichte air SiC no an-aghaidh oxidation C / C. Is e stuth leasachaidh seòmar losgaidh einnsean le co-mheas cuideam smeòrach 15-20, agus is e an teòthachd seirbheis aige 1538 ℃ - 1650 ℃. Tha e air a chleachdadh airson tube lasair, balla fleòdraidh agus afterburner.
2. Àrd teòthachd alloy airson roth-uidheam
Is e lann roth-uidheam aero-einnsean aon de na pàirtean a tha a’ giùlan an luchd teothachd as miosa agus an àrainneachd obrach as miosa san einnsean-adhair. Feumaidh e cuideam mòr agus iom-fhillte a ghiùlan fo teòthachd àrd, agus mar sin tha na riatanasan stuthan aige gu math teann. Tha na superalloys airson lannan roth-uidheam aero air an roinn mar:
a.High teòthachd alloy airson stiùireadh
Is e an deflector aon de na pàirtean den einnsean roth-uidheam as motha a tha fo bhuaidh teas. Nuair a bhios losgadh neo-chòmhnard a’ tachairt anns an t-seòmar losgaidh, tha an luchd teasachaidh den bhan-iùil ciad ìre mòr, agus is e sin am prìomh adhbhar airson milleadh a’ bhan-iùil. Tha an teòthachd seirbheis aige mu 100 ℃ nas àirde na an lann roth-uidheam. Is e an t-eadar-dhealachadh nach eil na pàirtean statach fo ùmhlachd luchd meacanaigeach. Mar as trice, tha e furasta cuideam teirmeach, saobhadh, sgàineadh sgìths teirmeach agus losgadh ionadail adhbhrachadh le atharrachadh teòthachd luath. Bidh na feartan a leanas aig an alloy vane stiùiridh: neart teòthachd àrd gu leòr, coileanadh èaladh maireannach agus coileanadh math sgìths teirmeach, strì an aghaidh oxidation àrd agus coileanadh creimeadh teirmeach, cuideam teirmeach agus strì an aghaidh crith, comas deformation cromadh, coileanadh cumadh pròiseas tilgeadh math agus weldability, agus coileanadh dìon còmhdach.
Aig an àm seo, bidh na h-einnseanan as adhartaiche le co-mheas àrd smeòrach / cuideam a’ cleachdadh lannan tilgeadh falamh, agus tha superalloys stiùiridh agus singilte stèidhichte air nicil air an taghadh. Tha teòthachd àrd de 1650 ℃ - 1930 ℃ aig an einnsean le co-mheas cuideam smeòrach àrd agus feumar a dhìon le còmhdach insulation teirmeach. Tha teòthachd seirbheis an lann alloy fo chumhachan fuarachaidh agus dìon còmhdach nas àirde na 1100 ℃, a tha a ’cur air adhart riatanasan ùra agus nas àirde airson cosgais dùmhlachd teòthachd an stuth lann stiùiridh san àm ri teachd.
b. Superalloys airson lannan roth-uidheam
Is e lannan turbine na prìomh phàirtean cuairteachaidh teas de einnseanan aero. Tha an teòthachd obrachaidh aca 50 ℃ - 100 ℃ nas ìsle na na lannan treòrachaidh. Bidh cuideam mòr centrifugal orra, cuideam crathaidh, cuideam teirmeach, sgùradh sruth-adhair agus buaidhean eile nuair a bhios iad a’ tionndadh, agus tha na suidheachaidhean obrach truagh. Tha beatha seirbheis nam pàirtean deireadh teth den einnsean le co-mheas àrd smeòrach / cuideam nas àirde na 2000h. Mar sin, bidh neart sreap àrd agus neart brisidh aig an alloy lann roth-uidheam aig teòthachd seirbheis, deagh fheartan coileanta teothachd àrd is meadhanach, leithid sgìths baidhsagal àrd is ìosal, sgìths fuar is teth, plastachd gu leòr agus cruas buaidh, agus cugallachd notch; Frith-aghaidh oxidation àrd agus strì an aghaidh creimeadh; Deagh ghiùlan teirmeach agus co-èifeachd leudachaidh loidhneach ìosal; Coileanadh pròiseas tilgeadh math; Seasmhachd structarail fad-ùine, gun sileadh ìre TCP aig teòthachd seirbheis. Bidh an alloy gnìomhaichte a’ dol tro cheithir ìrean; Am measg nan tagraidhean alloy deformed tha GH4033, GH4143, GH4118, msaa; Tha cleachdadh alloy casting a’ toirt a-steach K403, K417, K418, K405, òr solidified stiùiridh DZ4, DZ22, alloy criostail singilte DD3, DD8, PW1484, msaa. Bithear a’ cleachdadh alloy criostail singilte Sìona DD3 agus DD8 fa leth ann an roth-uidheaman Shìona, einnseanan turbofan, heileacoptairean agus einnseanan bàta-giùlain.
3. Àrd teòthachd alloy airson diosc roth-uidheam
Is e diosc an roth-uidheam am pàirt rothlach as cuideam den einnsean roth-uidheam. Tha teòthachd obrach flange cuibhle an einnsein leis a 'cho-mheas cuideam smeòrach de 8 agus 10 a' ruighinn 650 ℃ agus 750 ℃, agus tha teòthachd an ionaid cuibhle mu 300 ℃, le eadar-dhealachadh teòthachd mòr. Rè cuairteachadh àbhaisteach, bidh e a ’draibheadh an lann gus a thionndadh aig astar àrd agus a’ giùlan an fheachd ceud-ghluasadach as motha, cuideam teirmeach agus cuideam crith. Tha gach tòiseachadh is stad na ionad baidhsagal, cuibhle. Tha cuideaman measgaichte eadar-dhealaichte air amhach, bonn groove agus iomall. Feumaidh an neart toraidh as àirde a bhith aig an alloy, cruas buaidh agus gun cugallachd notch aig teòthachd na seirbheis; Co-èifeachd leudachaidh loidhneach ìosal; Cuid de oxidation agus corrach an aghaidh; Coileanadh gearraidh math.
4. Aerospace superalloy
Tha an superalloy anns an einnsean rocaid leaghaidh air a chleachdadh mar phannal in-stealladh connaidh an t-seòmair losgaidh anns an t-seòmar smeòraich; Elbow pumpa turbine, flange, inneal-stiùiridh grafait, msaa. Tha alloy teòthachd àrd ann an einnsean rocaid leaghaidh air a chleachdadh mar phannal in-stealladh seòmar connaidh anns an t-seòmar smeòraich; Thathas a’ cleachdadh GH4169 mar stuth airson rotor roth-uidheam, cas, muinchill shailean, fastener agus pàirtean giùlain cudromach eile.
Tha stuthan rotor roth-uidheam einnsean rocaid leaghaidh Ameireaganach gu ìre mhòr a’ toirt a-steach pìob in-ghabhail, lann roth-uidheam agus diosc. Tha alloy GH1131 air a chleachdadh sa mhòr-chuid ann an Sìona, agus tha lann an roth-uidheam an urra ris an teòthachd obrach. Bu chòir Inconel x, Alloy713c, Astroloy agus Mar-M246 a chleachdadh gu soirbheachail; Tha na stuthan diosc cuibhle a’ toirt a-steach Inconel 718, Waspaloy, msaa. Thathas a’ cleachdadh roth-uidheaman bunaiteach GH4169 agus GH4141 sa mhòr-chuid, agus thathas a’ cleachdadh GH2038A airson cas an einnsein.