1.Ko je nikl visoke čvrstoće - legure?
UNELEL 718: Najčešće korištena visoka - nikla čvrstoće -, koja se temelji na ~ 52% ni, 18,6% Cr, 5,1% NB i male količine AL/TI. Nudi ultra - visoku vlačnu čvrstoću (~ 1.300 MPa u starom stanju) i izvrsnu otpornost na puzanje do 650 stupnjeva. To se široko koristi u zrakoplovnim (turbinskim diskovima, pričvršćivačima) i ulja i plina (alati za bušotine) zbog svoje ravnoteže čvrstoće i obradivosti.
Osaš: Oborine - otvrdnuta legura s ~ 58% ni, 19,5% Cr, 13% CO i 1,4% Ti/Al. Omogućuje izvanrednu čvrstoću umora i otpornost na puzanje na 700–800 stupnjeva, što ga čini idealnim za visoke - Stress Aerospace komponente poput turbinskih lopatica i osovina motora.
CMSX-4: Pojedinačni - kristalni nikl - na temelju legure (bez granica zrna, koji poboljšava otpor puzanja) s ~ 61% ni, 10% Cr, 6,5% CO, 6% W i 3% RE. Održava visoku čvrstoću na ekstremnim temperaturama (do 1.100 stupnjeva) i presudan je za napredne noževe turbine mlaznog motora u vojnim i komercijalnim zrakoplovima.
Hastelloy x: Iako je poznat po korozijskoj otpornosti, također pokazuje veliku čvrstoću na 800–1,200 stupnjeva. Sastoji se od ~ 49% Ni, 22% CR, 18,5% Fe i 9% MO, koristi se u visokim - temperaturnim strukturnim dijelovima poput komora za izgaranje plinskih turbina.
2. Koliki je temperaturni raspon napeta?
Niski do umjereni raspon temperature (do 650 stupnjeva): Dominiraju željezo - nikl superolloys (npr. Incoloy 800H) i neke nikl - legure temeljene na (npr. Inkonel 625). Oni se koriste u primjenama poput izmjenjivača topline elektrana i kemijskih reaktora, gdje je potrebna čvrstoća na umjereno visokim temperaturama bez ekstremne izloženosti toplini.
Raspon visoke temperature (650–1000 stupnjeva): Pokriveno većinom nikla - na temelju superolloys (npr. Inkonel 718, Waspaloy) i kobalt - na bazi Superaloys (npr., Stellite 6B). To su osnovni materijali za zrakoplovne turbinske diskove, komponente industrijske plinske turbine i dijelove raketnih motora, jer se odupiru puzanju i oksidaciji na tim temperaturama.
Ultra - Raspon visoke temperature (1.000–1,250 stupnjeva): Ekskluzivno za napredni nikl - temeljen na superolopima, posebno pojedinačnim - kristalnim ili usmjereno učvršćenim varijantama (npr. CMSX - 4, PWA 1484) i neke legure na bazi kobalta. Oni su dizajnirani za najtoplije dijelove mlaznih motora (turbinske lopatice) i hipersoničnih komponenti vozila, gdje podnose toplinsku biciklizmu i ekstremnu toplinu bez omekšavanja.
3. Kakva je snaga nikla - utemeljena na superolopima?
Zatečna čvrstoća: Na sobnoj temperaturi, visoki - Nikl izvedbe - na bazi Superaleloys obično imaju krajnju vlačnu čvrstoću (UTS) od 900–1,500 MPa. Na primjer:
Inkonel 718 (starije stanje): UTS ~ 1.300 MPa, čvrstoća prinosa ~ 1.100 MPa.
CMSX - 4 (jednokristalno): UTS ~ 1000 MPa na 800 stupnjeva (daleko veći od konvencionalnih legura, koje drastično omekšavaju iznad 600 stupnjeva).
Snaga puzanja: Ovo je svojstvo koje je definirajuće - Nikal - Superaloys Otignite stalnoj deformaciji (puzanja) pod dugim - Termom visokim - temperaturnim naponom. Na primjer:
Inconel 718 može izdržati stres od ~ 100 MPa na 650 stupnjeva u trajanju od 10 000 sati bez prelaska 0,1% naprezanja puzanja.
Pojedine - kristalne legure poput PWA 1484 održavaju otpornost na puzanje na 1.100 stupnjeva, s puknućem trajanja puzanja (vrijeme do neuspjeha pod stresom) veće od 1000 sati na 138 MPa.
Snaga umora: Oni pokazuju izvrsnu otpornost na cikličko opterećenje, kritično za zrakoplovne komponente. Waspaloy, na primjer, ima čvrstoću umora od ~ 400 MPa pri 700 stupnjeva (10 ⁷ ciklusa), osiguravajući izdržljivost u turbinama motora podložnim ponovljenim toplinskim i mehaničkim stresom.
Visoko - zadržavanje temperature: Za razliku od čelika (koji gubi ~ 50% svoje čvrstoće na 600 stupnjeva), nikl - Superaloys se temelji na 70–90% svoje sobe - temperaturne čvrstoće na 800 stupnjeva. To ih čini neophodnim za primjene gdje i toplina i opterećenja koegzistiraju, poput jezgara mlaznih motora i unutarnjih unutarnjih reaktora.
