Canar aloi neart teas ri aloi teòthachd àrd cuideachd. A rèir structar a’ mhaitrice, faodar stuthan a roinn ann an trì roinnean: stèidhichte air iarann stèidhichte air nicil agus stèidhichte air cròmium. A rèir modh cinneasachaidh, faodar a roinn ann an superalloy deformed agus superalloy tilgte.
’S e stuth amh riatanach a th’ ann an raon an adhair-adhair. ’S e am prìomh stuth a th’ ann airson pàirtean teòthachd àrd einnseanan saothrachaidh adhair-adhair is itealain. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson seòmraichean losgaidh, lannan roth-uidheam, lannan treòrachaidh, diosc teannachaidh is roth-uidheam, cùis roth-uidheam agus pàirtean eile a dhèanamh. Tha an raon teòthachd seirbheis eadar 600 ℃ - 1200 ℃. Bidh an cuideam agus na suidheachaidhean àrainneachdail ag atharrachadh a rèir nam pàirtean a thathar a’ cleachdadh. Tha riatanasan teann ann airson feartan meacanaigeach, corporra agus ceimigeach an aloidh. ’S e am bàillidh cinnteach airson coileanadh, earbsachd agus beatha an einnsein. Mar sin, tha superalloy mar aon de na prìomh phròiseactan rannsachaidh ann an raointean adhair-adhair agus dìon nàiseanta ann an dùthchannan leasaichte.
Is iad na prìomh chleachdaidhean aig superalloys:
1. Co-mheasgachadh teòthachd àrd airson seòmar losgaidh
’S e seòmar losgaidh (ris an canar cuideachd tiùb lasair) einnsean roth-uidheam itealain aon de na prìomh phàirtean 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 anns an 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 air cuideachd. Bidh a’ mhòr-chuid de einnseanan le co-mheas àrd brùthaidh/cuideam a’ cleachdadh seòmraichean losgaidh fàinneach, aig a bheil fad goirid agus comas teas àrd. Ruigidh an teòthachd as àirde anns an t-seòmar losgaidh 2000 ℃, agus ruigidh teòthachd a’ bhalla 1150 ℃ às deidh fuarachadh film gas no smùid. Bidh caochlaidhean teòthachd mòra eadar diofar phàirtean a’ gineadh cuideam teirmeach, a dh’èireas agus a thuiteas gu mòr nuair a dh’atharraicheas an staid obrach. Bidh an stuth fo ùmhlachd clisgeadh teirmeach agus luchd sgìths teirmeach, agus bidh saobhadh, sgàinidhean agus lochdan eile ann. San fharsaingeachd, tha an seòmar losgaidh air a dhèanamh de aloi duilleig, agus tha na riatanasan teicnigeach air an geàrr-chunntas mar a leanas a rèir nan suidheachaidhean seirbheis airson pàirtean sònraichte: tha strì an aghaidh ocsaididh agus strì an aghaidh creimeadh gas aige fo chumhachan cleachdadh aloi agus gas aig teòthachd àrd; Tha neart sònraichte sa bhad agus seasmhachd aige, coileanadh sgìths teirmeach agus co-èifeachd leudachaidh ìosal; Tha comas plastaigeach agus tàthaidh gu leòr aige gus dèanamh cinnteach à giullachd, cruthachadh agus ceangal; Tha deagh sheasmhachd eagrachaidh aige fo chearcall teirmeach gus dèanamh cinnteach à obrachadh earbsach taobh a-staigh beatha na seirbheis.
a. Laminate porous aloi MA956
Anns an ìre thràth, chaidh an laminate porous a dhèanamh de dhuilleag aloidh HS-188 le ceangal sgaoilidh às deidh dha a bhith air a dhealbhadh, air a ghràbhaladh, air a chladhach agus air a tholladh. Faodar an còmhdach a-staigh a dhèanamh na sheanal fuarachaidh air leth a rèir riatanasan an dealbhaidh. Chan fheum an fhuarachadh structarail seo ach 30% de ghas fuarachaidh an fhuarachaidh film traidiseanta, a dh’ fhaodas èifeachdas cearcall teirmeach an einnsean a leasachadh, comas giùlain teas fìor stuth seòmar losgaidh a lughdachadh, an cuideam a lughdachadh, agus an co-mheas cuideam-brùthaidh a mheudachadh. An-dràsta, tha e fhathast riatanach briseadh tron theicneòlas cudromach mus tèid a chuir an sàs ann an cleachdadh practaigeach. Tha an laminate porous air a dhèanamh de MA956 na ghinealach ùr de stuth seòmar losgaidh a chaidh a thoirt a-steach leis na Stàitean Aonaichte, a ghabhas cleachdadh aig 1300 ℃.
b. Cur an sàs stuthan co-dhèanta ceirmeag ann an seòmar losgaidh
Tha na Stàitean Aonaichte air tòiseachadh a’ dearbhadh dè cho comasach ‘s a tha e ceirmeag a chleachdadh airson roth-uidheaman gas bho 1971. Ann an 1983, chuir cuid de bhuidhnean a bha an sàs ann an leasachadh stuthan adhartach anns na Stàitean Aonaichte sreath de chomharran coileanaidh ri chèile airson roth-uidheaman gas a thathas a’ cleachdadh ann an itealain adhartach. Is iad na comharran sin: teòthachd in-ghabhail an roth-uidheam àrdachadh gu 2200 ℃; Obrachadh fo staid losgaidh àireamhachadh ceimigeach; Dùmhlachd a chuirear air na pàirtean sin a lughdachadh bho 8g/cm3 gu 5g/cm3; Fuarachadh phàirtean a chuir dheth. Gus coinneachadh ris na riatanasan sin, tha na stuthan a chaidh a sgrùdadh a’ toirt a-steach grafait, maitrís meatailt, co-dhèanamh maitrís ceirmeag agus co-dhèanamh eadar-mheatailteach a bharrachd air ceirmeag aon-ìre. Tha na buannachdan a leanas aig co-dhèanamh maitrís ceirmeag (CMC):
Tha co-èifeachd leudachaidh stuth ceirmeag mòran nas lugha na co-èifeachd leudachaidh aloidh stèidhichte air nicil, agus tha an còmhdach furasta a thoirt dheth. Faodaidh dèanamh cho-dhèanamh ceirmeag le faireachdainn meatailt eadar-mheadhanach faighinn thairis air an easbhaidh sgoltadh, agus is e sin stiùireadh leasachaidh stuthan seòmar losgaidh. Faodar an stuth seo a chleachdadh le 10% - 20% de dh’èadhar fuarachaidh, agus chan eil teòthachd an insulation cùil meatailt ach mu 800 ℃, agus tha an teòthachd giùlain teas mòran nas ìsle na teòthachd fuarachaidh eadar-dhealaichte agus fuarachadh film. Tha leac dìon còmhdach ceirmeag superalloy B1900 + air a chleachdadh ann an einnsean V2500, agus is e an stiùireadh leasachaidh leac B1900 (le còmhdach ceirmeag) a chuir an àite leac co-dhèanamh stèidhichte air SiC no co-dhèanamh C / C an-aghaidh oxidation. Is e co-dhèanamh maitrís ceirmeag an stuth leasachaidh airson seòmar losgaidh einnsean le co-mheas cuideam putadh de 15-20, agus tha an teòthachd seirbheis aige 1538 ℃ - 1650 ℃. Tha e air a chleachdadh airson tiùb lasair, balla fleòdraidh agus iar-losgaidh.
2. Co-mheasgachadh teòthachd àrd airson roth-uidheam
’S e lann roth-uidheam einnsean-adhair aon de na pàirtean a bhios a’ giùlan an luchd teòthachd as cruaidhe agus an àrainneachd obrach as miosa ann an einnsean-adhair. Feumaidh e cuideam glè mhòr agus iom-fhillte a ghiùlan fo theodhachd àrd, agus mar sin tha na riatanasan stuthan aige glè theann. Tha na superalloys airson lannan roth-uidheam einnsean-adhair air an roinn ann an:
a. Co-mheasgachadh teòthachd àrd airson stiùireadh
’S e an deflector aon de na pàirtean den einnsean roth-uidheam a tha fo bhuaidh teas as motha. Nuair a thachras losgadh neo-chothromach anns an t-seòmar losgaidh, tha luchd teasachaidh a’ chiad ìre den bhana-iùil mòr, agus ’s e sin am prìomh adhbhar airson milleadh a’ bhana-iùil. Tha an teòthachd seirbheis aige mu 100 ℃ nas àirde na teòthachd lann an roth-uidheam. Is e an diofar 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 air sgàth atharrachadh teòthachd luath. Feumaidh na feartan a leanas a bhith aig aloidh a’ bhana-iùil: neart teòthachd àrd gu leòr, coileanadh snàgadh maireannach agus deagh choileanadh sgìths teirmeach, coileanadh àrd an aghaidh ocsaididh agus creimeadh teirmeach, strì an aghaidh cuideam teirmeach agus crith, comas deformachaidh lùbadh, deagh choileanadh molltair pròiseas tilgeadh agus comas tàthaidh, agus coileanadh dìon còmhdach.
An-dràsta, bidh a’ mhòr-chuid de na h-einnseanan adhartach le co-mheas àrd de ghluasad/cuideam a’ cleachdadh lannan tilgte falamh, agus thathar a’ taghadh superalloys stèidhichte air nicil criostail singilte agus treòrachail. Tha teòthachd àrd de 1650 ℃ - 1930 ℃ aig an einnsean le co-mheas àrd de ghluasad/cuideam agus feumar a dhìon le còmhdach insulation teirmeach. Tha teòthachd seirbheis aloi na lann fo chumhachan fuarachaidh is dìon còmhdach nas àirde na 1100 ℃, a chuireas riatanasan ùra is nas àirde air adhart airson cosgais dùmhlachd teòthachd stuth na lann-treòrachaidh san àm ri teachd.
b. Superalloys airson lannan roth-uidheam
’S e lannan nan roth-uidheam na prìomh phàirtean rothlach ann an einnseanan itealain a bhios a’ giùlan teas. Tha an teòthachd obrachaidh aca 50 ℃ - 100 ℃ nas ìsle na na lannan treòrachaidh. Bidh iad a’ giùlan cuideam mòr ceud-ghluasadach, cuideam crith, cuideam teirmeach, sgrìobadh sruth-adhair agus buaidhean eile nuair a bhios iad a’ rothladh, agus tha na suidheachaidhean obrach bochd. Tha beatha seirbheis phàirtean ceann teth an einnsean le co-mheas àrd tarraing/cuideam nas motha na 2000 uair. Mar sin, feumaidh strì an aghaidh snàgadh àrd agus neart brisidh aig aloidh lann an roth-uidheam aig teòthachd seirbheis, deagh fheartan coileanta aig teòthachd àrd is meadhanach, leithid sgìths cearcall àrd is ìosal, sgìths fuar is teth, plasticity gu leòr agus cruas buaidh, agus cugallachd ri notaichean; Strì àrd an aghaidh oxidation agus strì an aghaidh creimeadh; Deagh ghiùlan teirmeach agus co-èifeachd ìosal leudachaidh loidhneach; Deagh choileanadh pròiseas tilgeadh; Seasmhachd structarail fad-ùine, gun sileadh ìre TCP aig teòthachd seirbheis. Bidh an aloidh a thathar a’ cleachdadh a’ dol tro cheithir ìrean; Am measg nan tagraidhean aloidh deformaichte tha GH4033, GH4143, GH4118, msaa.; Tha cleachdadh aloidhean tilgeadh a’ gabhail a-steach K403, K417, K418, K405, òr cruaidhichte gu stiùirichte DZ4, DZ22, aloidhean criostail singilte DD3, DD8, PW1484, msaa. An-dràsta, tha e air a leasachadh chun treas ginealach de aloidhean criostail singilte. Tha aloidhean criostail singilte Sìona DD3 agus DD8 air an cleachdadh fa leth ann an roth-uidheaman, einnseanan turbofan, heileacoptairean agus einnseanan shoithichean Sìona.
3. Co-mheasgachadh teòthachd àrd airson diosc roth-uidheam
’S e diosc an roth-uidheam am pàirt rothlach den einnsean roth-uidheam a tha fo chuideam as motha. Bidh teòthachd obrach flange cuibhle an einnsein leis a’ cho-mheas cuideam-tharraing de 8 agus 10 a’ ruighinn 650 ℃ agus 750 ℃, agus tha teòthachd meadhan na cuibhle timcheall air 300 ℃, le eadar-dhealachadh teòthachd mòr. Rè rothlachd àbhaisteach, bidh e a’ draibheadh an lann gus rothlachd aig astar àrd agus a’ giùlan an fheachd ceud-ghluasadach as àirde, cuideam teirmeach agus cuideam crith. Tha gach tòiseachadh agus stad na chearcall, meadhan na cuibhle. Bidh cuideaman co-dhèanta eadar-dhealaichte air an amhaich, bonn a’ chlais agus an oir. Feumaidh an aloidh an neart toraidh as àirde, cruas buaidh agus gun cugallachd notch aig an teòthachd seirbheis a bhith aige; Co-èifeachd leudachaidh loidhneach ìosal; Seasmhachd sònraichte an aghaidh oxidation agus creimeadh; Coileanadh gearraidh math.
4. Superalloy aerospace
Tha an superalloy anns an einnsean rocaid leaghaidh air a chleachdadh mar phannal stealladh connaidh an t-seòmair losgaidh anns an t-seòmar-tharraing; uilinn pumpa roth-uidheam, flange, ceangal stiùiridh grafait, msaa. Tha aloi teòthachd àrd ann an einnsean rocaid leaghaidh air a chleachdadh mar phannal stealladh seòmar connaidh anns an t-seòmar-tharraing; uilinn pumpa roth-uidheam, flange, ceangal stiùiridh grafait, msaa. Tha GH4169 air a chleachdadh mar stuth rotor roth-uidheam, shailean, muinchill shailean, ceangal agus pàirtean giùlain cudromach eile.
’S e pìob in-ghabhail, lann an roth-uidheam agus diosc a tha sa mhòr-chuid air a chleachdadh airson rotor roth-uidheam einnsean rocaid leaghaidh Ameireaganach. ’S e aloidh GH1131 a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid ann an Sìona, agus tha lann an roth-uidheam an urra ri teòthachd an obrachaidh. Bu chòir Inconel x, Alloy713c, Astroloy agus Mar-M246 a chleachdadh às dèidh a chèile; ’s e Inconel 718, Waspaloy, msaa, a tha sna stuthan airson diosc a’ chuibhle. ’S e roth-uidheaman aonaichte GH4169 agus GH4141 a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid, agus tha GH2038A air a chleachdadh airson seafta an einnsein.