 |
|
Что такое СУПЕРСПЛАВЫ
Суперсплавы - никелевые, кобальтовые или основанные на железе сплавы с повышенными характеристиками сопротивления высокой t, прочности, и сопротивления окислению. Никель, сплавы никеля, кобальт, и сплавы кобальта - цветные металлы с высокой прочностью и стабильностью, превосходной сопротивляемости коррозии и окислению, выдерживающие воздействие высочайших t. Черные металлы и сплавы основаны на железе и включают углеродистые стали, легированные стали, чугун, и др. основанные на железе сплавы. Биметаллические суперсплавы состоят из двух различных сплавов, которые объединены вместе. Металлические матричные соединения обладают сложным составом - усиленный металл или матричное соединение заполнены вторым компонентом, который может быть в макрочастице, расколотой молекуле, и т.п.
Суперсплавы используются для работы при высоких температурах, особенно в горячих зонах газовых турбин. Такие материалы позволяют турбине работать более эффективно, противостоя более высоким температурам.
Исторические события в разработке суперсплавов были вызваны значительным повышением t в промышленных процессах. Суперсплавы первоначально базировались на железе, и так продолжалось до 1940-ых. В 1940-ых для суперсплавов стали использовать кобальт, что значительно увеличило рабочие температуры. Развитие вакуума, происходящее в 1950-ых, привело к отличному контролю химического состава суперсплавов, сокращению количества случайно попавших примесей; и в конечном итоге привело к революции в методах обработки, таких как дополнительное отвердевание сплавов и их кристаллизация.
Однокристаллические суперсплавы сформированы как единый кристалл, используя измененную технику отвердевания, таким образом материал теряет зернистую структуру.
Суперсплавы первого поколения были предназначены для работы при t до 700 °C (973 K). Современные суперсплавы четвертого поколения – монокристаллические, и имеют дополнительные элементы, придающие им прочность – к примеру, рутений. Они могут работать с t до 1100 °C (1373 K).
Продукты суперсплава, которые работают при высоких t и в коррозийной атмосфере, обрабатываются различными видами покрытия. Обычно применяется специальное цементирование и газовая обработка. Также может использоваться покрытие, содержащее в себе никель и алюминий.
Популярность суперсплавов в течение прошлых десятилетий привела тому, что было возможно увеличить рабочие t, и тенденция, как ожидается, будет продолжаться. Проводятся исследования новых методов изготовления суперсплавов. Ожидается, что в их изготовление будут добавляться нанотехнологии, которые приведут к повышению прочности и увеличению сопротивляемости материалов.
