Las aleaciones de alta temperatura son los principales materiales utilizados en equipos aeroespaciales.
Composición de aleaciones de alta temperatura.
Las aleaciones de alta temperatura se basan en hierro, níquel y cobalto. Los otros elementos principales son cromo, aluminio, titanio, tungsteno, molibdeno, etc. Como material metálico de primera clase, pueden funcionar a más de 600 grados y bajo ciertas condiciones de tensión durante mucho tiempo. Tienen fuerza y resistencia a altas temperaturas. Tiene múltiples ventajas en términos de oxidación, resistencia a la corrosión en caliente, comportamiento a la fatiga, tenacidad a la fractura, etc.
Aplicación de aleaciones de alta temperatura.
Las aleaciones de alta temperatura se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, la energía nuclear, la industria automotriz, las turbinas de gas, la petroquímica y otros campos.
Desde la perspectiva de los escenarios de aplicación del mercado mundial de aleaciones de alta temperatura, el campo aeroespacial ocupa desde hace mucho tiempo el primer lugar, representa más del 56% de la demanda del mercado y se utiliza principalmente en la fabricación de motores y sujetadores aeroespaciales.
Clasificación de aleaciones de alta temperatura.
1. Las aleaciones de alta temperatura se dividen en: según elementos básicos:
- Aleaciones de alta temperatura a base de hierro: tienen temperaturas de funcionamiento más bajas, 600 ~ 850 grados, y generalmente se utilizan en partes de motores con temperaturas de funcionamiento más bajas, como discos de turbina, carcasas, ejes y otras piezas.
- Aleaciones de alta temperatura a base de níquel: tienen la temperatura de funcionamiento más alta, alrededor de 1000 grados, y se utilizan ampliamente en la fabricación de las piezas más calientes de motores aeronáuticos turborreactores y diversas turbinas de gas industriales, como álabes de turbina, álabes guía, turbinas, etc. .
- Aleación de alta temperatura a base de cobalto: la temperatura de funcionamiento es de aproximadamente 950 grados. Tiene buena moldeabilidad y soldabilidad. Se utiliza principalmente como material de hoja guía. Debido a los bajos recursos de cobalto, este tipo de aleación es cara.
2. Las aleaciones de alta temperatura se dividen en: según el proceso de fabricación:
- Aleación deformada a alta temperatura: la temperatura de funcionamiento es 600-1000 grados. Generalmente se utiliza en discos de compresores y discos de turbinas en motores. Tiene una resistencia relativamente baja y buena plasticidad, procesamiento térmico y soldabilidad.
- Superaleaciones de fundición: se pueden subdividir en tres categorías: superaleaciones de cristales equiaxiales, superaleaciones de cristales columnares solidificados direccionalmente y superaleaciones de monocristales.
1) Superaleación equiaxial: la temperatura de funcionamiento es de 1000 grados, utilizando métodos tradicionales de fundición a la cera perdida, con una capacidad de soporte de temperatura relativamente baja. Se utiliza principalmente en las palas traseras de turbinas mecánicas de baja presión. Tiene una amplia gama de aplicaciones y representa el 0% de todas las piezas fundidas. 60-70% de los componentes, pero el beneficio adicional del producto es bajo.
2) Superaleación cilíndrica solidificada direccionalmente: la temperatura de funcionamiento es 1000-1100 grado. Se fabrica utilizando tecnología de solidificación direccional y tiene una capacidad de soportar temperaturas relativamente alta. Se utiliza principalmente en las palas de trabajo de las primeras etapas de las turbinas de baja presión, así como en la primera y segunda etapas de las turbinas de alta presión en algunos motores. Palas de rotor de clase 1, el ámbito de aplicación se limita a palas de rotor y el beneficio adicional del producto es alto.
3) Aleación monocristalina de alta temperatura: con una temperatura de funcionamiento de 1200 grados, fabricada mediante solidificación direccional y tecnología de selección de cristales, con la mayor capacidad de soporte de temperatura. Se utiliza principalmente en álabes de ruedas de alta presión de motores avanzados y en las dos primeras etapas de álabes de turbinas de baja presión. El ámbito de aplicación se limita a las cuchillas de trabajo. Productos El mayor beneficio adicional.
- Nuevas aleaciones de alta temperatura: se refiere a materiales de aleación de alta temperatura producidos mediante nuevos procesos de fabricación, que incluyen principalmente aleaciones en polvo de alta temperatura y aleaciones de alta temperatura reforzadas con dispersión (ODS).
1) Aleación en polvo de alta temperatura: la temperatura de uso es de 1100 grados. La aleación de alta temperatura se atomiza hasta convertirla en polvo y luego se utiliza prensado isostático en caliente o prensado isostático en caliente y forjado para producir productos de aleación de alta temperatura. Tiene una alta tasa de utilización de metal y un bajo costo. Tiene características de baja temperatura y una capacidad de soportar temperaturas relativamente alta. Actualmente se utiliza principalmente en discos y álabes de turbinas. Es un material excelente para componentes de alta temperatura, como discos de turbina, discos de compresor y deflectores de turbina en motores de alta relación empuje-peso.
2) Aleación de alta temperatura (ODS) reforzada por dispersión: con una temperatura de funcionamiento de 1200 grados, se fabrica utilizando un proceso de pulvimetalurgia similar y tiene una capacidad de soporte de alta temperatura. Se utiliza principalmente en tubos de llama, paletas guía y álabes de turbinas.
