1. El níquel és el mateix que l’acer inoxidable?
Níquel: un metall pur (element Ni, nombre atòmic 28) conegut per la resistència a la corrosió, la ductilitat i el punt de fusió alt (1.455 graus). Sovint s’utilitza com a element d’aliatge.
Acer inoxidable: un aliatge a base de ferro que conté superior o igual al 10,5% de crom, que forma una capa d’òxid passiva per resistir la corrosió. La majoria dels acers inoxidables inclouen el níquel (per exemple, 304 inoxidables té ~ 8-10,5% Ni) per millorar la ductilitat i la resistència a la corrosió, però el ferro continua sent la base.
2. Quins són els fonaments de Superalloys?
Propietats bàsiques:
Resistència a la fluïdesa, oxidació, corrosió i fatiga a alta temperatura.
Capacitat de mantenir la força fins al 70-90% del seu punt de fusió.
Metalls base:
Basat en níquel: el més comú per a l’aeroespacial (per exemple, Inconel), a causa de l’estructura austenítica estable de Níquel i la temperatura elevada de solvus per reforçar les fases.
Basat en cobalt: utilitzat en aplicacions d’alta temperatura d’alta temperatura (per exemple, segells de turbina).
Basat de ferro: limitat a usos de temperatura inferior (per exemple, turbines de vapor) a causa de la menor resistència a la fluïdesa.
Mecanismes d’enfortiment:
Enfortiment de la resolució sòlida: elements com MO, W o CR es dissolen a la matriu.
PRIPITACIÓ ENDIAMENT: '(ni₃ (al, ti)) o' '(ni₃nb) partícules en aliatges de níquel.
Enfortiment de la dispersió: òxids estables (per exemple, Tho₂ in 792).
Control del límit del gra: els límits reduïts del gra en aliatges d’un sol cristall.
3. Què és un grau de níquel alt?
Inconel 718: ~ 52% Ni, utilitzat en discos de turbina aeroespacial.
Hastelloy C -22: ~ 62% Ni, ideal per a ambients químics durs (per exemple, aigua de mar o àcids).
Monel 400: ~ 67% Ni, resistent a l’àcid hidrofluòric i a la corrosió marina.
Invar 36: ~ 36% Ni (un aliatge de baixa expansió, tot i que el contingut de níquel encara és significatiu per a les seves propietats).
Les notes altes de níquel contrasten amb aliatges de níquel baix (per exemple, 304 inoxidables, ~ 8% Ni) o materials sense níquel (per exemple, acers inoxidables dúplex).
4. Quines són les fases del superally de níquel?
Fase de la matriu (): solució sòlida de níquel austenític, dúctil i estable a temperatura ambient.
Enfortiment de les fases:
'(Ni₃ (Al, Ti)): precipita el cúbic centrat en la cara (FCC), el mecanisme de reforç principal en la majoria dels aliatges (per exemple, Inconel 718 conté ~ 15-20%').
'' (Ni₃nb): Orthorhombic precipita en aliatges com Inconel 718, contribuint a endurir l'edat.
Carburs: MC (per exemple, NBC), M₂₃C₆ (per exemple, Cr₂₃c₆) o M₆C (per exemple, Ni₃moc), que es formen en els límits del gra per millorar la resistència al fluix.
Fases secundàries:
Fase Sigma (σ): intermetàlic trencadís (per exemple, FECR) que es pot formar durant el sobreescalfament, reduint la ductilitat.
Fase de lava: compost metàl·lic (per exemple, ni₃nb) que es pot formar en aliatges amb un alt contingut en NB, afectant la duresa si no es controla.
5. Quin és el tractament tèrmic de les superallys de níquel?
Solució Analització:
Procés: escalfament per sobre de la temperatura de solvus (per exemple, 1.065–1.200 graus per a Inconel 718), seguit de refrigeració ràpida (disminució).
Finalitat: dissoldre precipita, homogeneïtzar l'estructura i millorar la ductilitat per formar o soldar.
Enduriment de l'edat (enduriment de les precipitacions):
Procés: escalfar fins a 650-950 graus durant diverses hores, promovent la precipitació '/' '.
Exemple: Inconel 718 té envellit a 720 graus durant 8 hores (més un pas de temperatura inferior) per maximitzar la resistència a la tracció (~ 1.240 MPa).
Alleujament de l’estrès:
Procés: escalfar fins a 480-650 graus, refrigeració lenta, per reduir les tensions residuals de mecanitzat o soldadura.
Solidificació direccional (per a aliatges de repartiment):
S'utilitza per a aliatges d'un sol cristall (per exemple, CMSX -4): el refredament controlat crea un sol gra, eliminant els límits del gra que provoquen una fallada de fluix.
Premsa isostàtica calenta (maluc):
Aplica una alta pressió i temperatura (per exemple, 1, 000 grau a 100 MPa) per densificar els aliatges de fosa,tancar micro-porositats i millorar la vida de fatiga.
