Què són els superalloys: descobrir els secrets dels materials d’alt rendiment
Els superallys són una fascinant classe de materials que han revolucionat moltes indústries demostrant força extraordinària, resistència a la calor i resistència a la corrosió. Aquests aliatges s'han convertit en la columna vertebral de la tecnologia d'enginyeria moderna i s'utilitzen àmpliament en l'aviació, la generació d'energia i altres camps. En aquest article, aprofundirem en el món de les superallys i explorarem la seva composició, propietats, aplicacions i el seu impacte significatiu en diverses indústries.
Què són els superalloys?
Els superallys són un material metàl·lic amb ferro, níquel i cobalt com a matriu, que pot funcionar durant molt de temps a temperatures elevades per sobre dels 600 graus i sota una certa tensió. Té una excel·lent resistència a alta temperatura, bona resistència a l’oxidació i resistència a la corrosió calenta, bon rendiment de fatiga, resistència a la fractura i altres propietats integrals. També s’anomena “aliatge d’alta temperatura”. S'utilitza principalment en camps aeroespacials i energètics. S'utilitzen habitualment GH3030, GH4169, GH3230, GH4141, GH5188, GH3128, GH4145, etc.
Propietats materials d'aliatges d'alta temperatura
En entorns d’alta temperatura, s’acceleren diverses taxes de degradació dels materials, i la inestabilitat estructural, la deformació i la propagació de les fissures, així com l’oxidació i la corrosió de la superfície del material són propensos a produir-se sota l’acció de la temperatura i l’estrès.
Resistència a la temperatura elevada i resistència a la corrosió
La resistència a la temperatura i la resistència a la corrosió d’aliatges d’alta temperatura depenen principalment de la seva composició química i la seva microestructura. Prenent com a exemple l'aliatge d'alta temperatura deformada basat en níquel GH4169, es pot veure que l'aliatge GH4169 té un alt contingut en niobi i el grau de segregació de niobi en l'aliatge està directament relacionat amb el procés metal·lúrgic. La matriu GH4169 és una solució sòlida Ni gr amb una fracció de massa Ni superior al 50%, que pot suportar temperatures elevades d’uns 1000 graus, similar a la marca nord -americana Inconel718. L’aliatge consisteix en fase de fase de matriu, fases de carbur i reforç ”i“ fases. Els elements químics i l'estructura de la matriu de l'aliatge GH4169 mostren les seves fortes propietats mecàniques. La força de rendiment i la resistència a la tracció són diverses vegades millors que les de 45 acer, i la plasticitat també és millor que la de 45 acer. Les seves excel·lents propietats mecàniques estan construïdes per una estructura de gelosia estable i un gran nombre de factors d’enfortiment.
Alta dificultat de processament
A causa del seu entorn de treball complex i dur, la integritat de la superfície de mecanitzat d'aliatges d'alta temperatura té un paper molt important en el seu rendiment. No obstant això, els aliatges a alta temperatura són materials típics de difícil procés. Els seus ítems de micro-reforç tenen una gran duresa, un dur enduriment del treball, una gran resistència a la tensió de cisalla i una baixa conductivitat tèrmica. La força de tall i la temperatura de tall a la zona de tall són elevades. Durant el procés de mecanitzat, sovint es produeixen problemes com la baixa qualitat de la superfície de mecanitzat i els danys de les eines molt greus. En condicions generals de tall, la superfície d’aliatges d’alta temperatura produirà problemes com la capa d’enduriment excessiu, l’estrès residual, la capa blanca, la capa negra i la capa de deformació del gra.
Tipus d'aliatges d'alta temperatura
La classificació tradicional de materials d’aliatge d’alia a alta temperatura es pot dur a terme de les tres maneres següents: per tipus d’elements de matriu, tipus de reforç d’aliatge i mètode de formació de materials.
