Daawaha heerkulka sare waxaa sidoo kale loo yaqaan daawaha xoogga kulaylka. Sida ku xusan qaab-dhismeedka matrix-ka, agabka waxaa loo qaybin karaa saddex qaybood: ku salaysan nikkel bir ah iyo ku salaysan chromium. Sida ku xusan qaabka wax soo saarka, waxaa loo qaybin karaa superalloy qalloocan iyo superalloy shub ah.
Waa walax ceeriin ah oo aan laga maarmi karin oo ku jirta hawada sare. Waa walaxda ugu muhiimsan qaybta heerkulka sare leh ee matoorada wax soo saarka hawada sare iyo duulista hawada sare. Waxaa inta badan loo isticmaalaa soo saarista qolka gubashada, daabka turbine-ka, daabka hagaha, kombaresarada iyo saxanka turbine-ka, kiiska turbine-ka iyo qaybaha kale. Heerkulka adeeggu waa 600 ℃ - 1200 ℃. Cadaadiska iyo xaaladaha deegaanku way kala duwan yihiin qaybaha la isticmaalo. Waxaa jira shuruudo adag oo ku saabsan sifooyinka farsamada, jirka iyo kiimikada ee daawaha. Waa qodobka go'aamiya waxqabadka, isku halaynta iyo cimriga matoorka. Sidaa darteed, superalloy waa mid ka mid ah mashaariicda cilmi-baarista ee muhiimka ah ee dhinacyada hawada sare iyo difaaca qaranka ee wadamada horumaray.
Isticmaalka ugu muhiimsan ee superalloys waa:
1. Daawaha heerkulka sare ee qolka gubashada
Qolka gubashada (oo sidoo kale loo yaqaan tuubada ololka) ee matoorka marawaxadaha duulista waa mid ka mid ah qaybaha ugu muhiimsan ee heerkulka sare. Maadaama atomization-ka shidaalka, isku darka saliidda iyo gaaska iyo hababka kale lagu sameeyo qolka gubashada, heerkulka ugu badan ee qolka gubashada wuxuu gaari karaa 1500 ℃ - 2000 ℃, heerkulka derbiga ee qolka gubashadana wuxuu gaari karaa 1100 ℃. Isla mar ahaantaana, waxay sidoo kale qaadataa cadaadiska kulaylka iyo cadaadiska gaaska. Inta badan matoorada leh saamiga riixitaanka/miisaanka sare waxay isticmaalaan qolal gubasho oo wareegsan, kuwaas oo leh dherer gaaban iyo awood kuleyl oo sare. Heerkulka ugu badan ee qolka gubashada wuxuu gaaraa 2000 ℃, heerkulka derbiguna wuxuu gaaraa 1150 ℃ ka dib filimka gaaska ama qaboojinta uumiga. Heerkulka ballaaran ee u dhexeeya qaybaha kala duwan wuxuu dhalin doonaa cadaadis kuleyl, kaas oo kor u kici doona oo si xoog leh u dhici doona marka xaaladda shaqadu isbeddesho. Maaddadu waxay la kulmi doontaa shoog kuleyl iyo culays daal kuleyl, waxaana jiri doona qallooc, dildilaac iyo cillado kale. Guud ahaan, qolka gubashada waxaa laga sameeyay dahaarka xaashida, shuruudaha farsamadana waxaa lagu soo koobay sidan soo socota iyadoo loo eegayo xaaladaha adeegga ee qaybaha gaarka ah: waxay leedahay iska caabin oksaydh gaar ah iyo iska caabin daxalka gaaska iyadoo la raacayo shuruudaha isticmaalka dahaarka heerkulka sare iyo gaaska; Waxay leedahay xoog degdeg ah iyo adkeysi gaar ah, waxqabadka daalka kulaylka iyo isku-darka ballaarinta oo hooseeya; Waxay leedahay awood ku filan oo balaastig ah iyo alxan si loo hubiyo farsamaynta, sameynta iyo isku xirka; Waxay leedahay xasillooni urureed oo wanaagsan oo hoos timaada wareegga kulaylka si loo hubiyo hawlgal la isku halleyn karo muddada adeegga.
a. Laminate-ka daloolsan ee daawaha MA956
Marxaladdii hore, laminate-ka daloolsan waxaa laga sameeyay xaashida dahaarka HS-188 iyadoo la adeegsanayo isku-xidhka faafinta ka dib markii la sawiray, la xoqay, la jeexay oo la feeray. Lakabka gudaha waxaa laga dhigi karaa kanaal qaboojin oo ku habboon iyadoo loo eegayo shuruudaha naqshadeynta. Qaboojinta qaab-dhismeedkan waxay u baahan tahay oo keliya 30% gaaska qaboojinta ee qaboojinta filimka dhaqameed, kaas oo hagaajin kara hufnaanta wareegga kulaylka ee matoorka, yareyn kara awoodda dhabta ah ee qaadida kulaylka ee walxaha qolka gubashada, yareyn kara miisaanka, iyo kordhinta saamiga culeyska riixitaanka. Waqtigan xaadirka ah, wali waa lagama maarmaan in la jebiyo tiknoolajiyada muhiimka ah ka hor inta aan la gelin isticmaalka wax ku oolka ah. Laminate-ka daloolsan ee laga sameeyay MA956 waa jiil cusub oo walxo qol gubasho ah oo ay soo bandhigtay Mareykanka, kaas oo loo isticmaali karo 1300 ℃.
b. Adeegsiga isku-dhafka dhoobada ah ee qolka gubashada
Mareykanka wuxuu bilaabay inuu xaqiijiyo suurtagalnimada isticmaalka dhoobada ee marawaxadaha gaaska tan iyo 1971. Sannadkii 1983, kooxo ka mid ah kuwa ku hawlan horumarinta agabka horumarsan ee Mareykanka ayaa sameeyay taxane tilmaameyaal waxqabad oo loogu talagalay marawaxadaha gaaska ee loo isticmaalo diyaaradaha horumarsan. Tilmaamayaashani waa: kordhi heerkulka gelitaanka marawaxadaha ilaa 2200 ℃; Ku shaqeeya xaaladda gubashada ee xisaabinta kiimikada; Yaree cufnaanta lagu dabaqay qaybahan laga bilaabo 8g/cm3 ilaa 5g/cm3; Jooji qaboojinta qaybaha. Si loo daboolo shuruudahan, agabka la bartay waxaa ka mid ah garaafit, matrix bir ah, isku-darka matrix dhoobada ah iyo isku-dhafka birta ah marka lagu daro dhoobada hal-waji ah. Isku-dhafka matrix dhoobada ah (CMC) waxay leeyihiin faa'iidooyinka soo socda:
Isugeynta ballaarinta walxaha dhoobada ah aad ayay uga yar tahay tan dahaarka ku salaysan nikkel, dahaarkana si fudud ayaa looga fuqi karaa. Samaynta isku-dhafka dhoobada ah oo leh bir dhexdhexaad ah ayaa ka gudbi karta cilladda jajabka, taas oo ah jihada horumarinta ee walxaha qolka gubashada. Maaddadan waxaa loo isticmaali karaa 10% - 20% hawada qaboojinta, heerkulka dahaarka dambe ee birta ahna waa qiyaastii 800 ℃ oo keliya, heerkulka kulaylkana aad ayuu uga hooseeyaa kan qaboojinta kala duwan iyo qaboojinta filimka. Taayirka ilaalinta dahaarka dhoobada ah ee B1900+ ayaa loo isticmaalaa matoorka V2500, jihada horumarintana waa in lagu beddelo taayirka B1900 (oo leh dahaarka dhoobada) isku-dhafka ku salaysan SiC ama ka-hortagga oksaydhka C/C. Isku-dhafka matrix-ka dhoobada ah waa walaxda horumarinta ee qolka gubashada matoorka oo leh saamiga miisaanka riixitaanka ee 15-20, heerkulkiisuna waa 1538 ℃ - 1650 ℃. Waxaa loo isticmaalaa tuubada ololka, derbiga sabeynaya iyo gubashada dambe.
2. Daawaha heerkulka sare ee loogu talagalay marawaxadaha
Daab turbine ah oo hawada ku shaqeeya waa mid ka mid ah qaybaha qaada culayska heerkulka ugu daran iyo jawiga shaqada ugu xun ee matoorka hawada ku shaqeeya. Waa inay qaadataa cadaadis aad u weyn oo adag heerkulka sare, sidaa darteed shuruudaha agabka waa kuwo aad u adag. Qalabka sare ee loogu talagalay daabyada turbine-ka ee matoorka hawada waxaa loo qaybiyaa:
a. Daawaha heerkulka sare ee hagaha
Badhanka ayaa ka mid ah qaybaha matoorka marawaxadaha ee ugu badan ee uu kulku saameeyaa. Marka gubasho aan sinnayn ay ka dhacdo qolka gubashada, culayska kululaynta ee marawaxadaha hagaha ee marxaladda koowaad waa weyn yahay, waana sababta ugu weyn ee dhaawaca marawaxadaha hagaha. Heerkulka adeeggiisu waa qiyaastii 100 ℃ ka sarreeya kan marawaxadaha. Farqiga ayaa ah in qaybaha aan degganayn aysan la kulmin culays farsamo. Badanaa, way fududahay in la keeno cadaadis kuleyl, qallooc, dildilaac daal kuleyl iyo gubasho maxalli ah oo ay keento isbeddelka heerkulka degdegga ah. Daawaha marawaxadaha hagaha waa inuu lahaadaa sifooyinka soo socda: xoog ku filan heerkulka sare, waxqabadka gurguurta joogtada ah iyo waxqabadka daalka kulaylka wanaagsan, iska caabin oksaydh sare iyo waxqabadka daxalka kulaylka, cadaadiska kulaylka iyo iska caabinta gariirka, awoodda qalloocinta, waxqabadka qaabaynta habka tuurista wanaagsan iyo alxanka, iyo waxqabadka ilaalinta dahaarka.
Waqtigan xaadirka ah, inta badan matoorada horumarsan ee leh saamiga riixitaanka/miisaanka sare waxay isticmaalaan daabyo shub ah oo godan, waxaana la doortaa superalloys-ka ku salaysan nikkel-ka ee jihada iyo hal-kristaalka ah. Matoorka leh saamiga culeyska riixitaanka sare wuxuu leeyahay heerkul sare oo ah 1650 ℃ - 1930 ℃ wuxuuna u baahan yahay in lagu ilaaliyo dahaarka dahaarka kulaylka. Heerkulka adeegga ee dahaarka daabka ee xaaladaha qaboojinta iyo ilaalinta dahaarka waa in ka badan 1100 ℃, taas oo soo bandhigaysa shuruudo cusub oo ka sarreeya qiimaha cufnaanta heerkulka ee walxaha daabka hagaha mustaqbalka.
b. Alloys aad u fiican oo loogu talagalay daabyada marawaxadaha
Daabyada marawaxadaha waa qaybaha ugu muhiimsan ee wareegaya kulaylka ee matoorada hawada. Heerkulka shaqadoodu waa 50 ℃ - 100 ℃ ka hooseeya daabyada hagaha. Waxay leeyihiin cadaadis weyn oo centrifugal ah, cadaadis gariir, cadaadis kuleyl, xoqidda socodka hawada iyo saameyn kale marka la wareegayo, xaaladaha shaqaduna waa kuwo liita. Nolosha adeegga ee qaybaha dhamaadka kulul ee matoorka oo leh saamiga riixitaanka/miisaanka sare waa in ka badan 2000h. Sidaa darteed, daabyada marawaxadaha marawaxadaha waa inay lahaadaan iska caabin sare iyo xoog dillaac heerkulka adeegga, sifooyin dhammaystiran oo heer sare iyo heer dhexdhexaad ah oo wanaagsan, sida daal wareeg sare iyo mid hooseeya, daal qabow iyo kulayl, balaastik ku filan iyo adkeysi saameyn, iyo xasaasiyad heer sare ah; Iska caabin oksaydh sare iyo iska caabin daxalka; Qaboojinta kulaylka wanaagsan iyo isku-darka hoose ee ballaarinta toosan; Waxqabadka habka tuurista wanaagsan; Xasiloonida qaab-dhismeedka muddada dheer, roobab wejiga TCP ah oo aan jirin heerkulka adeegga. Daabyada la dabaqay waxay maraan afar marxaladood; Codsiyada daabyada qalloocan waxaa ka mid ah GH4033, GH4143, GH4118, iwm. Isticmaalka daawaha shubka waxaa ka mid ah K403, K417, K418, K405, dahab jiho ahaan loo adkeeyay DZ4, DZ22, daawaha keli-kiristaalka ah DD3, DD8, PW1484, iwm. Waqtigan xaadirka ah, waxay u soo baxday jiilka saddexaad ee daawaha keli-kiristaalka ah. Daawaha keli-kiristaalka ah ee Shiinaha DD3 iyo DD8 waxaa si kala duwan loogu isticmaalaa matoorada Shiinaha, matoorada turbofan, diyaaradaha qumaatiga u kaca iyo matoorada maraakiibta qaada.
3. Daawaha heerkulka sare ee loogu talagalay saxanka marawaxadaha
Disk-ga turbine-ka waa qaybta ugu walwalka badan ee matoorka turbine-ka. Heerkulka shaqada ee flange-ka giraangiraha ee matoorka oo leh saamiga miisaanka riixitaanka ee 8 iyo 10 wuxuu gaarayaa 650 ℃ iyo 750 ℃, heerkulka xarunta giraangirahana waa qiyaastii 300 ℃, iyadoo leh farqi heerkul oo weyn. Inta lagu jiro wareegga caadiga ah, waxay ku kaxaysaa daabku inuu ku wareego xawaare sare waxayna qaadataa xoogga ugu badan ee centrifugal-ka, cadaadiska kulaylka iyo cadaadiska gariirka. Bilow iyo joogsi kasta waa wareeg, xarun giraangir. Hunguri, salka godka iyo geesku dhammaantood waxay leeyihiin cadaadis isku dhafan oo kala duwan. Daloolada waxaa looga baahan yahay inay lahaadaan xoogga wax soo saarka ugu sarreeya, adkaanta saameynta iyo xasaasiyad la'aanta heerkulka adeegga; Isku-darka ballaarinta toosan ee hooseeya; Iska caabin oksaydh iyo daxal gaar ah; Waxqabadka jarista wanaagsan.
4. Qalabka Hawada Sare
Qalabka ugu sarreeya ee ku jira matoorka gantaalka dareeraha ah waxaa loo isticmaalaa sidii guddi shidaal oo lagu shubo qolka gubashada ee qolka riixitaanka; xusulka bamka turbine-ka, flange-ka, xidhaha rudder-ka graphite-ka, iwm. Daloolada heerkulka sare leh ee matoorka gantaalka dareeraha ah waxaa loo isticmaalaa sidii guddi shidaal oo lagu shubo qolka riixitaanka; xusulka bamka turbine-ka, flange-ka, xidhaha rudder-ka graphite-ka, iwm. GH4169 waxaa loo isticmaalaa sidii walxaha rotor-ka turbine-ka, usha, gacanta shafka, xidhaha iyo qaybaha kale ee muhiimka ah ee qaadista.
Qalabka rotor-ka turbine-ka ee matoorka gantaalka dareeraha ah ee Mareykanka waxaa inta badan ka mid ah tuubada qaadashada, daabka turbine-ka iyo saxanka. Daloolada GH1131 waxaa inta badan laga isticmaalaa Shiinaha, daabka turbine-kuna wuxuu ku xiran yahay heerkulka shaqada. Inconel x, Alloy713c, Astroloy iyo Mar-M246 waa in si isdaba joog ah loo isticmaalaa; Qalabka saxanka giraangiraha waxaa ka mid ah Inconel 718, Waspaloy, iwm. Turbines-ka isku dhafan ee GH4169 iyo GH4141 ayaa inta badan la isticmaalaa, GH2038A-na waxaa loo isticmaalaa usha matoorka.