Nikel asosidagi qotishmalar nima? Hammasini tushunish uchun ushbu maqolani o'qing!
Nikel asosidagi qotishma 650 dan 1000 darajagacha bo'lgan yuqori haroratlarda oksidlanish va korroziyaga yuqori quvvat va ma'lum qarshilik kabi keng qamrovli xususiyatlarga ega bo'lgan qotishma turiga ishora qiladi.
Asosiy xususiyatlariga ko'ra, ular nikel asosidagi issiqlikka chidamli qotishmalarga, nikel asosidagi korroziyaga chidamli qotishmalarga, nikel asosidagi aşınmaya bardoshli qotishmalarga, nikel asosidagi nozik qotishmalarga va nikelga asoslangan shakl xotirasi qotishmalariga bo'linadi.
Yuqori haroratli qotishmalar temir asosidagi yuqori haroratli qotishmalarga, nikelga asoslangan yuqori haroratli qotishmalarga va turli substratlarga ko'ra kobaltga asoslangan yuqori haroratli qotishmalarga bo'linadi. Ular orasida nikel asosidagi yuqori haroratli qotishmalar nikel asosidagi qotishmalar deb ataladi.
Nikel asosidagi qotishmalarning vakillik materiallariga quyidagilar kiradi:
1. Incoloy800 kabi Incoloy qotishmasi asosiy komponent hisoblanadi; 32Ni-21Cr-Ti, Al; bu issiqlikka chidamli qotishma;
2. Inconel qotishmasi, masalan, Inconel600, asosiy komponent; 73Ni-15Cr-Ti, Al; bu issiqlikka chidamli qotishma;
3. Hastelloy qotishmasi, masalan, Hastelloy C-276, asosiy komponent hisoblanadi; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; bu korroziyaga chidamli qotishma;
4. Monel qotishmasi, ya'ni Monel qotishmasi, masalan, Monel 400, asosiy komponent hisoblanadi; 65Ni-34Cu; bu korroziyaga chidamli qotishma;
Asosiy qotishma elementlari
Asosiy qotishma elementlari xrom, volfram, molibden, kobalt, alyuminiy, titanium, bor, tsirkonyum va boshqalar. Ular orasida Cr, Ai va boshqalar asosan antioksidant rolini o'ynaydi va boshqa elementlar qattiq eritmani mustahkamlash, yog'ingarchilikni kuchaytirish va don chegarasini mustahkamlash.
650 dan 1000 darajagacha bo'lgan yuqori haroratlarda oksidlanish va korroziyaga yuqori kuch va ma'lum qarshilikka ega. Etarlicha yuqori haroratga chidamliligi va oksidlanish va korroziyaga chidamliligi tufayli u ko'pincha samolyot dvigatellari pichoqlari, raketa dvigatellari, yadro reaktorlari va energiya konvertatsiya qilish uskunalarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Yuqori haroratli qismlar.
Rivojlanish tarixi
Nikel asosidagi yuqori haroratli qotishmalar (bundan buyon matnda nikel asosidagi qotishmalar deb yuritiladi) 1930-yillarning oxirida ishlab chiqilgan. Buyuk Britaniya birinchi marta nikel asosidagi Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) qotishmasini 1941 yilda ishlab chiqargan; emirilish kuchini yaxshilash uchun Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al) ishlab chiqarish uchun alyuminiy qoʻshildi. Oʻrtalarida AQSH, 1940-yillar oxirida Sovet Ittifoqi va{18}}oʻrtalarida Xitoy ham nikel asosidagi qotishmalarni ishlab chiqdi. Nikel asosidagi qotishmalarni ishlab chiqish ikki jihatni o'z ichiga oladi: qotishma tarkibini yaxshilash va ishlab chiqarish jarayonlarini innovatsiya qilish. 1950-yillarning boshlarida vakuumli eritish texnologiyasining rivojlanishi yuqori alyuminiy va titanni o'z ichiga olgan nikel asosidagi qotishmalarni tozalash uchun sharoit yaratdi. Nikel asosidagi dastlabki qotishmalarning aksariyati deformatsiyalangan qotishmalar edi. 1950-yillarning oxirida, turbina pichoqlarining ish haroratining oshishi tufayli qotishma yuqori haroratli quvvatga ega bo'lishi kerak edi. Biroq, qotishmaning mustahkamligi yuqori bo'lganida, deformatsiya qilish qiyin yoki hatto imkonsiz bo'lar edi. Shuning uchun investitsiya quyish texnologiyasi yaxshi ishlashga ega bo'lgan bir qator qotishmalarni ishlab chiqish uchun ishlatilgan. Yuqori haroratga chidamli quyma qotishmasi. -1960-yillarning oʻrtalarida yoʻnalishli kristallanish va monokristalli super qotishmalar hamda yaxshiroq xususiyatlarga ega boʻlgan kukunli metallurgiya super qotishmalari ishlab chiqildi. Kemalar va sanoat gaz turbinalari ehtiyojlarini qondirish uchun 1960-yillardan beri yaxshi issiq korroziyaga chidamliligi va barqaror tuzilishga ega bo'lgan bir qator yuqori xromli nikel asosidagi qotishmalar ishlab chiqilgan. 1940-yillarning boshidan 1970-yillarning oxirigacha taxminan 40 yil ichida nikel asosidagi qotishmalarning ish harorati 700 darajadan 1100 darajaga ko'tarildi va yiliga o'rtacha 10 darajaga o'sdi.
Tarkibi va xususiyatlari
Nikel asosidagi super qotishmalar eng ko'p qo'llaniladi. Asosiy sabablar, birinchi navbatda, nikel asosidagi qotishmalar ko'proq qotishma elementlarini eritishi va strukturaviy barqarorlikni yaxshilashi mumkin; ikkinchidan, ular kogerent va tartibli A3B tipidagi intermetalik birikmalar hosil qilishi mumkin [Ni3 (Al, Ti)] mustahkamlash bosqichi sifatida qotishma samarali tarzda mustahkamlanishi va temir asosidagi super qotishmalar va kobalt asosidagi super qotishmalarga qaraganda yuqori haroratli kuchga ega bo'lishi mumkin; uchinchidan, xrom o'z ichiga olgan nikel asosidagi qotishmalar temirga asoslangan super qotishmalarga qaraganda yaxshiroq oksidlanish va qarshilik xususiyatlariga ega. Gazning korroziyaga chidamliligi. Nikel asosidagi qotishmalar o'ndan ortiq elementlarni o'z ichiga oladi, ular orasida Cr asosan oksidlanishga qarshi va korroziyaga qarshi rol o'ynaydi va boshqa elementlar asosan mustahkamlovchi rol o'ynaydi. Ularning mustahkamlash rejimiga ko'ra, ularni quyidagilarga bo'lish mumkin: volfram, molibden, kobalt, xrom va vanadiy kabi qattiq eritmani mustahkamlovchi elementlar; alyuminiy, titan, niobiy va tantal kabi yog'ingarchilikni kuchaytiruvchi elementlar; bor, tsirkoniy, magniy va nodir tuproq elementlari kabi don chegarasini mustahkamlovchi elementlar.
Nikel asosidagi yuqori haroratli qotishmalarga mustahkamlash usullariga ko'ra qattiq eritma bilan mustahkamlangan qotishmalar va yog'ingarchilik bilan mustahkamlangan qotishmalar kiradi.
Ishlab chiqarish jarayoni
Eritish nuqtai nazaridan: toza erigan po'latni olish uchun gaz tarkibini va zararli element tarkibini kamaytirish; shu bilan birga, ayrim qotishmalarda Al, Ti va boshqalar kabi oson oksidlanadigan elementlar mavjudligi sababli vakuumsiz eritishni nazorat qilish qiyin; va yaxshi termoplastiklikni olish uchun nikel asosidagi issiqlikka chidamli qotishmalar odatda vakuumli indüksiyon pechlari tomonidan eritiladi yoki hatto vakuumli indüksiyon eritish va vakuumli sarflanadigan pechlar yoki elektroshlakli pechlarni qayta eritish usullari bilan ishlab chiqariladi.
Deformatsiya bo'yicha: zarb va prokat jarayonlari qabul qilinadi. Kambag'al termoplastikligi bo'lgan qotishmalar uchun yumshoq po'latdan (yoki zanglamaydigan po'latdan) qoplamali hatto ekstruziya va keyin prokat yoki to'g'ridan-to'g'ri ekstruziya jarayonlari qo'llaniladi. Deformatsiyaning maqsadi quyma konstruksiyani buzish va mikro tuzilmani optimallashtirishdir.
Quyma: vakuumli indüksiyon pechkasi odatda kompozitsiyani ta'minlash va gaz va nopoklik tarkibini nazorat qilish uchun asosiy qotishmani eritish uchun ishlatiladi va uning qismlari vakuumli eritish-aniq quyma yordamida tayyorlanadi.
Issiqlik bilan ishlov berish: Deformatsiyalangan qotishmalar va ba'zi quyma qotishmalar issiqlik bilan ishlov berishni talab qiladi, shu jumladan eritma bilan ishlov berish, oraliq ishlov berish va qarish bilan ishlov berish. Misol tariqasida Udmet 500 qotishmasini oladigan bo'lsak, uning issiqlik bilan ishlov berish tizimi to'rt bosqichga bo'linadi: eritma bilan ishlov berish, 1175 daraja , 2 soat, Havo sovutish; oraliq ishlov berish, 1080 daraja, 4 soat, havo sovutish; birlamchi qarishni davolash, 843 daraja, 24 soat, havo sovutish; Ikkilamchi qarishni davolash, 760 daraja, 16 soat, havo sovutish. Kerakli tashkiliy maqom va yaxshi umumiy ishlashga erishish uchun.
