Что такое суперсплав?
Суперсплав — это общий термин для сплавов, которые были разработаны для сохранения требуемых свойств даже при температурах 800 °C или выше, и представляют собой металлы с превосходной жаростойкостью, высокой твердостью и стойкостью к окислению.
С момента своей первой разработки разработка продолжалась, и было представлено много сплавов с превосходной жаростойкостью.
В настоящее время разрабатываются три основных типа сплавов: сплавы на основе никеля (Ni), сплавы на основе кобальта (Co) и сплавы на основе железа (Fe).
Более того, разработка суперсплавов не ограничивается тремя базовыми сплавами, но также включает добавление таких веществ, как молибден, вольфрам и титан.
Применение суперсплавов
Сплавы на основе железа (Fe) хорошо известны своим использованием в реактивных и ракетных двигателях из-за их превосходной механической прочности среди суперсплавов.
Суперсплавы на основе никеля также используются в турбокомпрессорах и микрогазовых турбинах из-за их превосходной механической прочности, аналогичной сплавам на основе железа.
Кроме того, сплавы на основе кобальта и кобальта имеют немного более низкую механическую прочность и используются в газовых турбинах для статических лопаток и в дорожном полотне высокотемпературных печей и т. д. Суперсплавы также используются и изучаются в различных областях.
Характеристики суперсплавов
До разработки суперсплавов нержавеющая сталь и жаропрочная сталь были известны как металлы с превосходной жаростойкостью, но считалось, что температура, при которой они могут сохранять свои свойства, составляет около 500 ℃.
Первоначально предполагалось, что металлы с превосходной жаростойкостью имеют высокую температуру плавления. Среди основных металлов вольфрам имеет самую высокую температуру плавления 3422°C, за ним следуют молибден, ниобий, титан, железо, кобальт и никель.
Титан, который находится наверху списка, имеет превосходную коррозионную стойкость при комнатной температуре, но он чрезвычайно восприимчив к окислению при высоких температурах, что делает невозможным сохранение его свойств.
Говорят, что суперсплавы были разработаны путем изменения состава никеля, железа и кобальта, которые имеют относительно высокие температуры плавления и совместимы с добавками, в качестве основы.
Суперсплавы разрабатываются для достижения как коррозионной стойкости при высоких температурах, так и стойкости к окислению и прочности с целью дальнейшего улучшения их свойств путем изменения количества различных веществ в смеси.