Süper alaşım

Yüksek performanslı uçaklarda, geleneksel olarak süper alaşımlar kullanılır - burada bir MiG-25 .
Nikel bazlı bir süper alaşımdan yapılmış bir gaz türbininin türbin kanadı

Olarak süper alaşımlar kompleks bileşimin (metalik malzemeler , demir , nikel , platin , krom ya da kobalt eklemeleri ile esas elemanları Co, Ni, Fe, Cr, Mo, W, Re, Ru, Ta, Nb, Al, Ti, Mn, Zr , C ve B) yüksek sıcaklık uygulamaları için. Çoğunlukla sert ve yüksek ısıya dayanıklıdırlar. Eriyik metalurjisi veya toz metalurjisi kullanılarak üretilebilirler .

Süperalaşım adı, bu sıcaklık aralığında artan mukavemete sahip oldukları için çalışma sıcaklıkları çeliklerden daha yüksek olan malzemeleri belirtir. Polikristalin süper alaşımlar, erime noktasının (homolog sıcaklık) yaklaşık% 80'ine, monokristal alaşımlar ise yaklaşık% 90'ına kadar çalışma sıcaklıklarına ulaşır. Günümüzde, esas olarak nikel bazlı süper alaşımlar kullanılmaktadır. Sıcaklık dirençleri, tutarsız dispersiyon sertleştirme , koherent çökeltme sertleştirme ve katı çözelti sertleştirme karışımı ile elde edilir .

Yaygın marka isimleri örn. B. Stellite , Tribaloy, Hastelloy , Incoloy , Inconel , Nimonic , R88DT, Waspaloy veya X-40 .

uygulama

Yüksek fiyatları nedeniyle, ancak aynı zamanda yüksek izin verilen çalışma sıcaklıkları nedeniyle, süper alaşımlar çoğunlukla motor, türbin ve motor yapımında , enerji teknolojisinde ve havacılıkta kullanılır.

Bileşenlerinin malzemeler gaz türbini vardır polikristalin (diskler) yönlendirilerek sertleştirilmiş ya da mono kristalli (bıçak). Alaşım geliştirmenin amacı, mümkün olan en yüksek türbin giriş sıcaklıkları (şu anda soğutma ile maksimum 1600 ° C) aracılığıyla verimliliği artırmaktır . Yoğunluğu ve dolayısıyla bileşenlerin ağırlığını düşük tutmak için, alaşımlarda ağır elementler büyük ölçüde dağıtılmaktadır (örnek: tungsten ve molibden).

Örnek: Inconel alaşım 718

  • Malzeme numarası: 2.4668
  • Kısa isim: NiCr19NbMo
  • Yoğunluk: 8,19 g / cm³
  • maksimum çalışma sıcaklığı: 620 ° C
  • Kimyasal bileşim:% 0,04 C -% 19 Cr -% 3,0 Mo -% 52,5 Ni -% 0,9 Al - ≤% 0,1 Cu -% 5,1 Nb -% 0,9 Ti -% 19 Fe.

Metaller arası çökeltiler (γ ″ fazları) ile güçlendirilmiş bu süper alaşım, bugün hala tüm nikel bazlı alaşımların hacminin% 60-70'ini oluşturmaktadır.

Ayrıca bakınız

İnternet linkleri

Edebiyat

  • Ralf Bürgel: El kitabı yüksek sıcaklık malzeme teknolojisi: Temel bilgiler, malzeme gerilmeleri, yüksek sıcaklık alaşımları ve kaplamalar. Vieweg, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-528-23107-1
  • Madeleine Durand-Charre: Süper Alaşımların Mikro Yapısı . OPA, Amsterdam 1997, ISBN 90-5699-097-7
  • DG Morris: Metaller arası ve süper alaşımlar. Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-30192-5
  • John K. Tien: Süper alaşımlar, süper kompozitler ve süper seramikler. Acad. Basın, New York 1989, ISBN 0-12-690845-1
  • Reed, Roger C. The Superalloys: Temeller ve Uygulamalar. Cambridge, İngiltere: Cambridge UP, 2006, ISBN 978-0-521-07011-9

Bireysel kanıt

  1. ↑ Jacqueline Wahl, Ken Harris: Yeni tek kristal süper alaşımlar - genel bakış ve güncelleme . İçinde: MATEC Web of Conferences . bant 14 , 2014, ISSN  2261-236X , s. 17002 , doi : 10.1051 / matecconf / 20141417002 ( matec-conferences.org [26 Temmuz 2020'de erişildi]).