Daawaha heerkulka sare waxaa sidoo kale loo yaqaan alloy xoogga kulaylka. Marka loo eego qaab-dhismeedka matrixka, agabku waxa loo qaybin karaa saddex qaybood: nikkel-ku-salaysan birta iyo chromium-ku-salaysan. Marka loo eego qaabka wax soo saarka, waxaa loo qaybin karaa superalloy qalloocan iyo superalloy tuuray.
Waa walxo ceeriin ah oo aan looga maarmin garoonka hawada sare. Waa alaabta muhiimka ah ee qaybta heerkulka sare ee hawada iyo matoorada wax soo saarka duulista. Waxaa inta badan loo isticmaalaa in lagu sameeyo qolka gubanaya, daab marawaxadaha, daab hagaha, kombaresarada iyo saxan marawaxadaha, kiis marawaxadaha iyo qaybo kale. Heerkulka adeeggu waa 600 ℃ - 1200 ℃. Cadaadiska iyo xaaladaha deegaanku way ku kala duwan yihiin qaybaha la isticmaalo. Waxaa jira shuruudo adag oo loogu talagalay sifooyinka farsamada, jireed iyo kiimikaad ee daawaha. Waa qodobka ugu muhiimsan waxqabadka, isku halaynta iyo nolosha matoorka. Sidaa darteed, superalloy waa mid ka mid ah mashaariicda cilmi-baarista ee muhiimka ah ee dhinacyada hawada iyo difaaca qaranka ee wadamada horumaray.
Codsiyada ugu muhiimsan ee superalloys waa:
1. Daawaha heerkulka sare ee qolka gubanaya
Qolka gubanaya (sidoo kale loo yaqaan tuubada ololka) ee matoorka marawaxadaha duulista waa mid ka mid ah qaybaha muhiimka ah ee heerkulka sare. Tan iyo atomization shidaalka, isku dhafka saliidda iyo gaaska iyo hababka kale waxaa lagu fuliyaa qolka gubashada, heerkulka ugu badan ee qolka gubashada wuxuu gaari karaa 1500 ℃ - 2000 ℃, iyo heerkulka derbiga ee qolka gubashada wuxuu gaari karaa 1100 ℃. Isla mar ahaantaana, waxay sidoo kale u adkaysataa cadaadiska kulaylka iyo cadaadiska gaaska. Inta badan mishiinada leh saamiga culeyska sare/miisaanka sare waxay isticmaalaan qolalka gubanaya ee sanadlaha ah, kuwaas oo leh dherer gaaban iyo kuleyl sare. Heerkulka ugu badan ee qolka gubashada wuxuu gaaraa 2000 ℃, heerkulka darbiguna wuxuu gaaraa 1150 ℃ ka dib filimka gaaska ama qaboojinta uumiga. Heerkulka weyn ee u dhexeeya qaybo kala duwan ayaa dhalin doona cadaadis kulayl, kaas oo kor u kici doona oo hoos u dhici doona marka xaaladda shaqadu isbedesho. Maaddadu waxay la kulmi doontaa shoog kulaylka iyo culeyska daalka kulaylka, waxaana jiri doona qallooc, dildilaac iyo cillado kale. Guud ahaan, qolka gubashada wuxuu ka samaysan yahay xaashida xaashida, shuruudaha farsamada ayaa lagu soo koobay sida soo socota iyadoo la raacayo shuruudaha adeegga ee qaybo gaar ah: waxay leedahay caabbinta oxidation qaarkood iyo caabbinta daxalka gaaska iyadoo la raacayo shuruudaha isticmaalka heerkulka sare iyo gaasta; Waxay leedahay xoogaa degdeg ah iyo xoog adkeysi leh, waxqabadka daalka kulaylka iyo is-ballaarinta hoose; Waxay leedahay caag ku filan iyo awoodda alxanka si loo hubiyo farsamaynta, samaynta iyo isku xirka; Waxay leedahay xasillooni hay'adeed oo wanaagsan oo hoos timaada wareegga kulaylka si loo hubiyo hawlgal la isku halleyn karo oo ka dhex jira nolosha adeegga.
a. MA956 aluminium dalool ah
Marxaladda hore, laminaarka daloolka leh ayaa laga sameeyay xaashida aluminiumka ah ee HS-188 iyadoo la isku xirayo faafin ka dib markii la sawiray, la sawiray, la jeexjeexay oo la feeray. Lakabka gudaha waxaa laga dhigi karaa kanaal qaboojin oo ku habboon sida waafaqsan shuruudaha naqshadeynta. Qaboojinta qaab-dhismeedkani wuxuu kaliya u baahan yahay 30% gaasta qaboojinta ee qaboojinta filimka dhaqameed, kaas oo hagaajin kara waxtarka wareegga kulaylka ee mishiinka, hoos u dhigista awoodda kulaylka dhabta ah ee alaabta qolka gubashada, yaraynta miisaanka, iyo kordhinta culeyska culeyska. saamiga. Waqtigan xaadirka ah, weli waa lagama maarmaan in la jebiyo tignoolajiyada muhiimka ah ka hor inta aan loo isticmaalin isticmaalka dhabta ah. Laminate-daboorsan ee laga sameeyay MA956 waa jiil cusub oo ah qolka gubashada ee uu soo bandhigay Mareykanka, kaas oo loo isticmaali karo 1300 ℃.
b. Codsiga isku-dhafka dhoobada ee qolka gubanaya
Maraykanku waxa uu bilaabay in uu xaqiijiyo suurtogalnimada in dhoobada loo isticmaalo marawaxadaha gaaska laga soo bilaabo 1971. 1983kii, kooxaha qaar ee ku hawlan samaynta agabka horumarsan ee Maraykanka waxa ay diyaariyeen tilmaamo taxane ah oo muujinaya marawaxadaha gaaska ee loo isticmaalo diyaaradaha horumarsan. Tilmaamayaashani waa: Kordhi heerkulka gudaha marawaxadaha ilaa 2200 ℃; Ku shaqee heerka gubasho ee xisaabinta kiimikada; Iska yaree cufnaanta lagu dabaqay qaybahan 8g/cm3 ilaa 5g/cm3; Jooji qaboojinta qaybaha Si loo buuxiyo shuruudahan, agabyada la darsay waxaa ka mid ah garaafyada, matrixka birta, isku-darka matrixka dhoobada iyo isku-dhafka isku-dhafka ah marka lagu daro dhoobada hal-waji ah. Isku-dhafka dhoobada dhoobada ah (CMC) waxay leeyihiin faa'iidooyinka soo socda:
Isku-xidhka balaadhinta walxaha dhoobada ah ayaa aad uga yar kan daawaha nikkel-ku-salaysan, daahankuna way fududahay in la dilo. Samaynta isku-dhafka dhoobada leh birta dhexdhexaadka ah waxay ka adkaan kartaa cilladda jajabinta, taas oo ah jihada horumarinta ee alaabta qolka gubashada. Qalabkan waxaa loo isticmaali karaa 10% - 20% hawo qaboojin, iyo heerkulka birta dahaarka dhabarka ayaa ah kaliya 800 ℃, heerkulka kulaylka ayaa aad uga hooseeya kan qaboojinta kala duwan iyo qaboojinta filimka. Cast superalloy B1900+ dhoobada ilaalinta daahan dhoobada ah waxaa loo isticmaalaa in engine V2500, iyo jihada horumarinta waa in B1900 (daahan dhoobada ah) laga beddelo foornada SiC-ku-salaysan ama anti-oxidation C/C composite. Matrix-ka dhoobada dhoobada ah waa walxaha horumarinta ee qolka gubanaya mishiinka oo leh miisaan culeyskiisu yahay 15-20, iyo heerkulka adeeggu waa 1538 ℃ - 1650 ℃. Waxa loo isticmaalaa tuubada ololka, gidaarka sabaynaya iyo gubashada dambe.
2. Daawaha heerkulka sare ee marawaxadaha
Daabka Aero-engine waa mid ka mid ah qaybaha xanbaarsan culeyska heerkulka ugu daran iyo deegaanka shaqada ugu xun ee matoorka hawada. Waa in ay xakameysaa culeys aad u weyn oo adag oo heerkul sare ah, sidaas darteed shuruudaheeda alaabtu waa mid aad u adag. Superalloys-yada loogu talagalay marawaxadaha aero-engine waxay u qaybsan yihiin:
a.Daawaha heerkulka sare ee hagaha
Dabooliyuhu waa mid ka mid ah qaybaha matoorka marawaxadaha ee uu kulaylku aad u saameeyo. Marka gubashada aan sinnayn ay ka dhacdo qolka gubashada, culeyska kuleyliyaha ee hagaha hagaha marxaladda koowaad waa weyn yahay, taas oo ah sababta ugu weyn ee dhaawaca hagaha. Heerkulka adeegeedu wuxuu qiyaastii 100 ℃ ka sarreeya kan marawaxadaha marawaxadaha. Farqiga ayaa ah in qaybaha taagan aysan ku xirneyn culeyska farsamada. Caadi ahaan, way fududahay in la keeno diiqada kulaylka, qallooca, dillaaca daalka kulaylka iyo gubashada maxalliga ah ee ay keento isbeddel heerkulka degdega ah. Alloy vane hagaha waa inuu lahaadaa sifooyinka soo socda: Heerkul ku filan oo xoog leh, waxqabadka gurguurta joogtada ah iyo waxqabadka daalka kulaylka wanaagsan, caabbinta oksaydhka sare iyo waxqabadka daxalka kulaylka, diiqada kulaylka iyo caabbinta gariirka, foorarsiga awoodda qallafsanaanta, habka shubista wanaagsan qaabaynta qaabaynta iyo weldability, iyo waxqabadka ilaalinta dahaarka.
Waqtigan xaadirka ah, matoorada horumarsan ee leh saamiga culeyska sare/miisaanka sare ayaa isticmaala garbaha kabka ee godan, iyo jihooyin iyo nikkel-ku-saleysan superalloys ayaa la doortay. Matoorka leh saamiga culeyska culeyska sare wuxuu leeyahay heerkul sare oo ah 1650 ℃ - 1930 ℃ wuxuuna u baahan yahay in lagu ilaaliyo dahaarka kuleylka. Heerkulka adeega ee daawaha daabka hoos qaboojinta iyo daahan xaaladaha ilaalinta waa in ka badan 1100 ℃, taas oo soo bandhigaysa shuruudaha cusub iyo sare ee qiimaha cufnaanta heerkulka alaabta daab hagaha mustaqbalka.
b. Superalloys ee marawaxadaha marawaxadaha
Mashiinnada marawaxadaha ayaa ah qaybaha wareegta ee kulaylka muhiimka ah ee matoorada hawada. Heerkulka shaqadoodu waa 50 ℃ - 100 ℃ ka hooseeya daabyada hagaha. Waxay xanbaarsan yihiin walbahaarka centrifugal weyn, walbahaarka gariirka, walbahaarka kulaylka, xoqida qulqulka hawada iyo saameynaha kale marka la wareego, iyo xaaladaha shaqadu waa liitaan. Nolosha adeegga qaybaha dhamaadka kulul ee matoorka leh culeyska sare / miisaanka ayaa ka badan 2000h. Sidaa darteed, daabka marawaxadaha marawaxadaha waa inay lahaadaan iska caabin sare oo gurguurta iyo xoogga dillaaca heerkulka adeegga, heerkul wanaagsan oo sarreeya iyo dhexdhexaad ah oo dhammaystiran, sida daalka sare iyo hoose ee wareegga, daalka qabow iyo kulul, caag ku filan iyo adkaanshaha saamaynta, iyo dareenka dareenka; Iska caabbinta oksaydhka sare iyo iska caabbinta daxalka; Dhaqdhaqaaqa kulaylka wanaagsan iyo isku-dhafka hooseeya ee ballaarinta tooska ah; Waxqabadka habka shubista wanaagsan; Deganaanshiyaha qaabdhismeedka muddada-dheer, ma jiro roobab wejiga TCP ee heerkulka adeegga. Daawaynta la dabaqay waxa ay martaa afar marxaladood; Codsiyada daawaha qalloocan waxaa ka mid ah GH4033, GH4143, GH4118, iwm; Codsiga daawaha tuurista waxaa ka mid ah K403, K417, K418, K405, DZ4, DZ22, daawaha crystal hal DD3, DD8, PW1484, iwm. Waqtigan xaadirka ah, waxa ay horumarisay ilaa jiilka saddexaad ee Alloys crystal hal. Shiinaha DD3 iyo DD8 ee daawaynta hal crystal ayaa siday u kala horreeyaan loo isticmaalaa marawaxadaha Shiinaha, matoorada turbofan, helikobtarrada iyo matoorada maraakiibta.
3. Daawaha heerkulka sare ee saxanka marawaxadaha
Saxanka marawaxadaha ayaa ah qaybta wareega wareega ee ugu culayska badan ee mishiinka marawaxadaha. Heerkulka shaqada ee flange giraangiraha ee engine la riixo miisaanka ratio of 8 iyo 10 gaadho 650 ℃ iyo 750 ℃, iyo heerkulka xarunta giraangiraha waa qiyaastii 300 ℃, oo leh kala duwanaansho heerkul weyn. Inta lagu jiro wareegtada caadiga ah, waxay u kaxaysaa daabku inuu ku wareego xawaare sare wuxuuna sitaa xoogga centrifugal ee ugu sarreeya, diiqada kulaylka iyo walbahaarka gariirka. Bilaw kasta iyo joogsi kasta waa meerto, xarunta giraangiraha. Cunaha, jeexjeexa hoose iyo cidhifka dhamaantood waxay wataan culaysyo isku dhafan oo kala duwan. Daawaha waxaa looga baahan yahay in uu yeesho xoogga wax-soo-saarka ugu sarreeya, adkaanta saamaynta iyo dareen la'aanta heerkulka adeegga; Isku xidhka fidinta toosan ee hooseeya; Qaar ka mid ah oxidation iyo caabbinta daxalka; Waxqabadka goynta wanaagsan.
4. Aerospace superalloy
Superalloy-ka matoorka dareeraha ah ee matoorka dareeraha ah waxaa loo isticmaalaa sidii guddida shidaalka shidaalka ee qolka gubanaya ee qolka riixitaanka; Suxulka bamka marawaxadaha, flange, xajiyaha graphite, iwm. Suxulka bamka marawaxadaha, flange, graphite rudder fastener, iwm. GH4169 waxa loo isticmaalaa sida walxaha rotor turbine, usheeda dhexe, shaft sleeve, xidhe iyo qaybaha kale ee muhiimka ah sida.
Mashiinka rotor-ka matoorka matoorka dareeraha ee matoorka waxaa ka mid ah tuubooyinka qaadashada, daabka marawaxadaha iyo saxanka. GH1131 daawaha waxaa inta badan laga isticmaalaa Shiinaha, iyo daab marawaxadaha waxay ku xiran tahay heerkulka shaqada. Inconel x, Alloy713c, Astroloy iyo Mar-M246 waa in si isdaba joog ah loo isticmaalo; Qalabka saxanka giraangiraha ah waxaa ka mid ah Inconel 718, Waspaloy, iwm. GH4169 iyo GH4141 marawaxadaha muhiimka ah ayaa inta badan la isticmaalaa, GH2038A waxaa loo isticmaalaa mashiinka mashiinka.