1. Nikelda joylashgan superalllar qimmatmi?
Ha, nikelga asoslangan superalllar odatda qimmat, ko'pincha an'anaviy qotishmalar yoki hatto boshqa yuqori samarali materiallardan ancha qimmatga tushadi. Ularning yuqori narxi bir nechta omillardan kelib chiqadi:
Premium xom ashyo materiallari: Nikel, tayanch elementi, temirdan ko'ra qimmatroq (po'latning asosi) yoki alyuminiy. Bundan tashqari, nikelga asoslangan superalllar yuqori haroratli va korroziya qarshiligi uchun tanqidiy va yurak va to'qnashuvlar uchun juda muhim bo'lgan yrom, molibdum, volfram, tanali va renium-elementlar katta hajmdagi elementlarni qadrlash yuqori darajada. Masalan, Rhenium (ilg'or aerokospoes bosqichlarida ishlatiladi) bir kilogramm uchun minglab dollarga tushishi mumkin.
Kompleks ishlab chiqarish jarayoni: Nikelda joylashgan Superaloylarni ishlab chiqarish eritilganligi uchun aniq nazoratni talab qiladi (masalan, vakuumli arcni qirqish yoki elektron nurni tozalash), quyruqli pichoqlarning bir xilligi va issiqlik bilan davolash. Ushbu qadamlar energiya tejaydigan va ifloslanishning oldini olish uchun ixtisoslashgan uskunalardan, keyinchalik xarajatlarni boshqarish.
Kam hajmli mahsulotlar: Ular odatda mits ishlab chiqaradigan massani ishlab chiqaradigan massani cheklaydigan massani ishlab chiqaradigan massivda ishlab chiqariladigan massani ishlab chiqaradigan massivlar (masalan, aerokosozlik, energiya) uchun oz miqdorda ishlab chiqariladi.
Amalda, nikelga asoslangan superalllar zanglamaydigan po'latdan 5-10 baravar ko'p va nikel qotishmalariga qaraganda 2-3 marta narxlanadi.
2. Nikelda joylashgan superalllarning tarkibi nimada?
Nikelda joylashgan Superalllar birlamchi tarkibiy qism sifatida nikel bilan murakkab, ko'p el elementli qotishmalar (odatda og'irligi 50-70%). Ularning kompozitsiyalari yuqori haroratli, korroziyaga chidamliligi va mikrosika chidamliligi va asosiy elementlar, shu jumladan:
Nikel (ni, 50-70%)Asosiy metall, yuqori haroratda egiluvchanlikni saqlaydigan barqaror yuzli kubik (FCC) matritsasini taqdim etadigan asosiy metal.
Xrom (CR, 10-25%): Turbinalarda yoki kimyoviy muhitda issiq gazlar yoki kimyoviy sharoitlar uchun issiq gazlar yoki kimyoviy gazlar uchun tanqidiy bo'lganligi uchun oksidlanish va korroziyaga chidamliligini oshiring.
Alyuminiy (al, 1-6%) va titan (TI, 1-5%): Imkoniyatlar harakatini blokirovka qilish uchun almashtiriladigan gpretaliyani shakllantirishni targ'ib qilish, u joylashtirish harakatini blokirovka qilish uchun tarqalib ketadi, yuqori haroratlarda kuchli kuchni sezadi.
Molibden (MO, 1-10%) va volfram (V, 1-10%): Nikel matritsasini mustahkamlash, yuqori haroratli krep-qarshini yaxshilash (stress ostida sekin deformatsiyaga qarsh).
Niobium (NB, 1-5%) yoki Tanalum (ta, 1-5%): "Yig'ininlar (masalan, 718) yoki karbidlar, keyingi kuch va krepning qarshiligini yanada kuchaytiradi.
Kichik elementlar: Small amounts of carbon (C), boron (B), zirconium (Zr), or hafnium (Hf) are often included to strengthen grain boundaries, reducing the risk of high-temperature failure. Rhenium (Re) is added to advanced grades (e.g., CMSX-4) to improve creep resistance at extreme temperatures (>1000 ° C).
Oddiy kompozitsiyalarning misollari:
718: ~ 52% Ni, 19% CR, 18,5% XF, 5% NB, 3%, 0,9% TI, 0,5%.
René 88dt: ~ 61% Ni, 16% CR, 13% CO, 4% MO, 2,7% TI, 0,3% s.
3. Nikelda joylashgan superalllarning kuchi nima?
Nikelda joylashgan superalllar o'zlarining ajoyib kuchlari, xususan, ko'pgina metallar zaiflashadigan haroratlar uchun tanilgan. Ularning kuchi darajasi, issiqlik bilan ishlash va haroratga qarab farq qiladi, ammo odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Xona-haroratli kuchlanish kuchi: Nikelda joylashgan Superalls 900-1,600 MPA (UTS) tomonidan 900-1,600 MPA (UTS) va 600-1200 MPa (87000-174,000 psi) ko'rsatkichi bo'lgan. Masalan:
718: UTS ~ 1,300 MPa, kuch sarflanadi ~100 MPa.
Rene 95: UTS ~ 1600 MPa, kuch sarflanadi ~ 1200 MPa (xona haroratida eng kuchlilardan biri).
Yuqori haroratli chidamlilik: Ularning aniq xususiyatlari 650-1,200 ° C (1,2002,200 ° ° F) da an'anaviy qotishmalar sezilarli darajada seziladi. Masalan; misol uchun:
650 ° C da indekssiz 718 ~ 1000 MPa (316 zanglamaydigan po'lat uchun. 200 mpa).
CMSX-4 kabi bitta kristalli superalllar ~ 700 MPA UTS 1000 ° C ga, reaktiv dvigatel turbinasi pichoqlari uchun tanqidiydir.
Qattiq qarshilik: Ular yuqori haroratlarda ular krep (sekin, doimiy deformatsiya) ga qarshi turadilar. Masalan, Rene 88DT minimal krep (<0.1% strain) after 1,000 hours under 200 MPa stress at 850°C-far outperforming other alloys.
Charchoq kuchi: Ular tsiklik stressni yaxshi, hatto yuqori haroratlarda ham bardosh berishadi. Masalan, 718 yil uchun ~ 500 MPa 650 ° C gacha bo'lgan charchoq kuchiga ega bo'lib, uni turbinali disklarga o'xshash tarkibiy qismlarni aylantirish uchun mos keladi.
Haroratning keng doira oralig'ida bo'lgan kuchning bu kombinatsiyasi aerokodasi turbinalar, yadroviy reaktorlar va yuqori samarali sanoat texnikasi kabi nikelli superalllarni almashtirib bo'lmaydigan hollashtiradi.
