Jedan istaknuti primjer superologe jeUNELEL 718. Superalela na bazi nikla, sadrži oko 52–55% nikla, 17–21% kroma, 4,75–5,5% niobij, 2,8–3,3% molibdena i male količine željeza, titana i aluminija. Inkonel 718 slavi se zbog svoje izuzetne čvrstoće u širokim temperaturnim kriogenim uvjetima do 650 stupnjeva (1200 stupnjeva F)-i otpornosti na puzanje (spora deformacija pod održivim stresom) i korozije. Naširoko se koristi u zrakoplovnim primjenama, kao što su diskovi plinskih turbina, lopatice i komponente raketnih motora, kao i u opremi za bušenje nafte i plina i nuklearnim reaktorima.
Superaloge su kategorizirane prema njihovom osnovnom elementu, a legure na bazi nikla, kobalta i legura na bazi željeza najčešće su. Evo ključnih vrsta i primjera:
Nikal-bazene na bazi nikla: Najveća i najsvestranija kategorija, cijenjena je za visoku temperaturu čvrstoću i otpornost na oksidaciju.
Serija angel(npr. Inkonel 600, 625, 718): Koristi se u zrakoplovnoj, kemijskoj preradi i nuklearnoj industriji.
Serija hastelloy(npr. Hastelloy C-276): Poznat je po ekstremnoj otpornosti na koroziju u kiselinama i oštrim kemikalijama.
Osaš: Koristi se u motorima plinskih turbina za otpornost na puzanje na 815 stupnjeva (1.500 stupnjeva F).
Superaleli sa sjedištem u kobaltu: Excel u visokotemperaturnoj oksidaciji i otpornosti na habanje, iako su skuplji.
Stellite serija(npr. Stellit 6): Koristi se za rezanje alata, sjedala ventila i lopatica turbine.
Haynes 188: Otporan na oksidaciju do 1.100 stupnjeva (2.012 stupnjeva F), koji se koristi u dijelovima peći i zrakoplovstvom.
Superaleli na bazi željeza: Niže troškove alternative s umjerenim performansama visoke temperature, koje često sadrže nikl i krom.
Legura 800/800H: Koristi se u izmjenjivačima topline i industrijskim pećima.
A-286: Legura s oborinama za zrakoplovne pričvršćivače i komponente turbine.
Nikal -superoleovi pokazuju iznimnu čvrstoću, posebno na povišenim temperaturama, što je njihova definirajuća osobina. Njihova se čvrstoća mjeri svojstvima poput vlačne čvrstoće, čvrstoće prinosa i otpornosti na puzanje:
Zatečna čvrstoća: Na sobnoj temperaturi nikl -superoleli se obično kreću od 800 MPa do preko 1.600 MPa (116.000–232.000 psi). Na primjer:
Inkonel 625: ~ 1.034 MPa (150 000 psi) na sobnoj temperaturi.
Inkonel 718: ~ 1.240 MPa (180 000 psi) kada se toplinski tretira.
Snaga visoke temperature: Za razliku od većine metala, njihova snaga ostaje visoka na ekstremnim temperaturama. Na primjer:
Inconel 718 zadržava ~ 60% svoje čvrstoće za zatezanje sobne temperature na 650 stupnjeva (1.200 stupnjeva F).
Waspaloy održava korisnu snagu do 815 stupnjeva (1.500 stupnjeva F), što ga čini prikladnim za turbinske lopatice.
Otpornost na puzanje: Oni se odupiru trajnoj deformaciji pod dugoročnim stresom pri visokim temperaturama. Na primjer, Inkonel 617 može izdržati 100.000 sati stresa na 850 stupnjeva (1.562 stupnjeva F) bez značajnog puzanja.
Ova svojstva proizlaze iz njihove mikrostrukture, uključujući jačanje čvrste otopine (putem elemenata poput kroma i molibdena) i otvrdnjavanja oborina (putem faza gama-prime ili gama-dvostrukih prime, npr. Čestice bogate niobijskim niobijima u Inconel 718).
Nikal-superoleti su kritični u industrijama koje zahtijevaju materijale za izvođenje pod ekstremnim uvjetima visokim temperaturama, korozijom ili mehaničkim stresom. Ključne aplikacije uključuju:
Zrakoplovstvo i zrakoplovstvo:
Motori plinske turbine: turbinske lopatice, diskovi, komore za izgaranje i ispušni sustavi (npr. Inkonel 718 za turbinske diskove, Waspaloy za noževe).
Raketni motori: komponente izložene velikoj toplini i kemijskom izgaranju (npr. Hastelloy za grlo mlaznice).
Stvaranje energije:
Plinske i parne turbine u elektranama: Dijelovi poput rotora turbine i izmjenjivača topline (npr. Legura 600 za kućište parnih turbina).
Nuklearni reaktori: obloga goriva, izmjenjivači topline i strukturne komponente (npr. Inkonel 690, otporan na zračenje i koroziju).
Kemijska obrada:
Reaktori, cijevi i ventili koji upravljaju korozivnim kemikalijama (npr. Hastelloy C-276 za okruženje sumporne kiseline ili klora).
Morski i offshore:
Oprema za podmornicu i plin: ventili, pumpe i alat za bušenje otporni na koroziju morske vode (npr. Inkonel 625).
Automotiva (visoka performansa):
Turbopunjači i ispušni sustavi u trkačkim ili teškim vozilima (npr. Inkonel 625 za izdržljivost pod visokim temperaturama ispušnih plinova).
Medicinski uređaji:
Implantati (npr. Ortopedske komponente) zbog biokompatibilnosti i otpornosti na tjelesne tekućine (neki nikl -superoleli, iako u nekim slučajevima ograničavaju alergiju na niklu).
Njihova jedinstvena kombinacija čvrstoće, otpornosti na koroziju i toplinske stabilnosti čine ih nezamjenjivim u ovim aplikacijama visokih uloga.
