Kouman yo nikèl superalloys te fè

1.Kijan nikèl superalloys yo te fè?

Superalloys nikèl yo manifaktire nan yon konplèks, pwosesis milti-etap reyalize mikrostruktur inik yo ak pwopriyete pèfòmans-wo. Premye etap yo gen ladan yo:

Alyaj k ap fonn ak Distribisyon:
Eleman prensipal yo (nikèl, CHROMIUM, MOLYBDENUM, Cobalt, elatriye) yo fonn nan founo endiksyon vakyòm (VIF) oswa Agon-oksijèn decarburization (AOD) founo pou fè pou evite kontaminasyon ak asire konpozisyon chimik egzak. Fizyon vakyòm se kritik diminye porositë gaz (egzanp, ki soti nan oksijèn oswa azòt) epi retire enpurte tankou souf. Apre k ap fonn, se alyaj la jete nan lengote, billets, oswa tou pre-nèt-fòm fòm atravè Distribisyon envestisman (yo itilize pou lam turbine) oswa Distribisyon sab.

Cho travay:
Ingots yo chofe nan tanperati ki wo (souvan 1,000-1,200 degre) ak ki gen fòm via tou, woule, oswa èkstruzyon. Pwosesis sa a rafine estrikti nan grenn jaden, diminye domaj, ak aliyen grenn amelyore mekanik fòs-espesyalman rezistans fluaj. Fòje se komen pou disk turbine, pandan y ap woule pwodui fèy papye oswa plak.

Tretman chalè:
Yon etap kritik pou optimize mikrostruktur. Tretman komen yo enkli:

Solisyon rkwir: Chofe alyaj la nan 1,000-1,200 degre nan fonn eleman alyaj egzakteman menm jan, Lè sa a, rapid refwadisman (asouvisman) fèmen yo nan yon solisyon solid supersaturated.

Granmoun Aje (presipitasyon redi): Rechofe nan yon tanperati ki pi ba (650-900 degre) deklanche fòmasyon nan amann, respire distribye intermetallic presipite (egzanp, '-ni₃ (Al, Ti) oswa "-ni₃nb). Sa yo presipite blòk mouvman debwatman, siyifikativman ogmante fòs.

Segondè pwosesis:
Etap adisyonèl ka gen ladan D '(reyalize dimansyon egzak), tretman sifas (egzanp, penti pou ranfòse rezistans oksidasyon, tankou penti aluminide), oswa metaliji poud (pou alyaj avanse tankou René 95). Metaliji poud enplike nan atomize alyaj fonn nan poud amann, Lè sa a, konsolide li anba presyon ki wo ak tanperati yo kreye tou pre-nèt-fòm pati ak estrikti grenn inifòm.

Kontwòl kalite:
Tès rijid (egzanp, difraksyon X-ray pou analiz faz, tès ultrasons pou domaj, ak tès mekanik pou fòs) asire alyaj la satisfè espesifikasyon pèfòmans.

2. Èske nikèl superalloys mayetik?

Pwopriyete yo mayetik nan superalloys nikèl depann sou konpozisyon yo ak microstructure, men pi fò yo seki pa mayetik oswa chetif mayetiknan tanperati chanm. Isit la poukisa:

Nikèl tèt li se feromayetik (atire leman) nan tanperati chanm, men adisyon nan lòt eleman nan superalloys modifye konpòtman sa a.

CHROMIUM, MOLYBDENUM, AK NIOBIUM-Common Eleman-Reduce Feromagnetism pa deranje aliyman an nan domèn mayetik Nikèl la.

Anpil superalloys nikèl (egzanp, Inconel 718, Hastelloy C-276, ak Waspaloy) yo fèt yo dwe austenitik, yon estrikti kristal (figi-santre kib, FCC) ki se natirèlman ki pa mayetik.

Exceptions exist: Some nickel superalloys with higher iron content or specific heat treatments may exhibit weak magnetism, but this is rare. For example, certain grades with >10% fè ta ka montre feromagnetism ti tay, men li se neglijab konpare ak metal feromayetik tankou fè oswa asye kabòn.

An tèm pratik, pifò superalloys nikèl yo itilize nan aplikasyon pou enèji, enèji, oswa chimik yo ki pa mayetik, fè yo apwopriye pou itilize nan ekipman mayetik D '(MRI) ekipman oswa anviwònman kote yo dwe evite entèferans mayetik.

3. Ki sa ki klas yo diferan nan nikèl ki baze sou superalloys?

Superalloys ki baze sou nikèl yo klase nan klas ki baze sou konpozisyon yo, mekanis ranfòse, ak aplikasyon pou gen entansyon. Anba la a se klas kle, gwoupe pa itilizasyon prensipal yo oswa pwopriyete defini:

Aerospace ak gwo tanperati fòs

Inconel 718: Superalloy ki pi lajman itilize nikèl, ki gen ~ 53% Ni, 19% Cr, 5% NB, ak 3% Mo. ranfòse pa "(Ni₃nb) presipite, li ofri gwo fòs jiska 650 degre (1,200 degre F) ak ekselan weldability. Itilize nan disk turbine, konpozan motè wòkèt, ak aeroskas byen.

Waspaloy: Gen ~ 58% Ni, 19% Cr, 13% CO, ak 4% Mo. ranfòse pa '(Ni₃ (Al, Ti)) presipite, li reziste ranpe nan 815 degre (1,500 degre F) epi li se itilize nan lam turbine ak chanm ki degaje konbisyon.

René 41: Yon alyaj ki gen Cobalt (~ 55% Ni, 19% Cr, 11% CO) ak rezistans oksidasyon segondè. Itilize nan jè motè afterburners ak gwo tanperati Fastener.

Inconel 625: ~ 61% Ni, 21.5% Cr, 9% MO, ak 3.6% NB. Li te ye pou rezistans korozyon ak fòs jiska 980 degre (1,800 degre F); Itilize nan sistèm echapman turbine ak pwosesis chimik.

Rezistans korozyon

Hastelloy C-276: ~ 57% Ni, 16% Cr, 16% mo, ak 5% Fe. Reziste korozyon ekstrèm nan asid (silfirik, idroklorik), klò, ak dlo lanmè. Itilize nan réacteurs chimik, ekipman kontwòl polisyon, ak zouti lwil oliv lanmè.

Inconel 600: ~ 76% Ni, 16% Cr, ak 8% Fe. Ofri rezistans oksidasyon nan lè wo-tanperati epi li se itilize nan am reaktè nikleyè, echanjeur chalè, ak pati gwo founo dife.

Alloy 20 (Nikèl 200/201): ~ 99% NI (ak enpurte minim nan 201). Trè rezistan a solisyon mordan (egzanp, idwoksid sodyòm) ak itilize nan tank depo chimik ak ekipman electroplating.

Rezistans ranpe nan tanperati ultra-wo

Inconel 738LC: ~ 61% Ni, 16% Cr, 8.5% CO, ak 3.4% Al. Ki fèt pou lam turbine gaz, ak rezistans fluaj jiska 900 degre (1,650 degre F).

CMSX-4: Yon sèl-kristal superalloy (~ 61% Ni, 10% Cr, 9% CO) yo itilize nan lam turbine. Estrikti sèl-kristal li yo elimine limit grenn jaden, diminye fluaj ak amelyore pèfòmans-wo tanperati pi wo a 1,000 degre (1,830 degre F).

Klas soude ak versatile

Inconel 825: ~ 42% Ni, 21.5% Cr, 30% Fe, ak 2.2% Cu. Balans rezistans korozyon (asid silfirik, dlo lanmè) ak soudabilite. Itilize nan lwil oliv byen tib ak echanjeur chalè.

Monel 400: Yon alyaj nikèl-kwiv (~ 67% Ni, 30% Cu) ak rezistans ekselan nan dlo lanmè ak asid idrofluorik. Pandan ke yo pa toujou klase kòm yon "superalloy" nan tèm strik, li se souvan gwoupe ak yo pou pèfòmans-wo rezistans korozyon.

Chak klas Enjenieri pou kondisyon espesifik, ak varyasyon nan eleman alyaj (egzanp, aliminyòm pou 'ranfòse, molibden pou rezistans korozyon) adapte pwopriyete yo nan aplikasyon pou nich.

Kouman yo fè superalloys nikèl