Основна класифікація жароміцних сплавів також називається «суперсплави»
Високотемпературний сплав відноситься до типу металевого матеріалу на основі заліза, нікелю та кобальту, який може працювати при високих температурах вище 600 градусів і під певною напругою протягом тривалого часу; і має високу високотемпературну міцність, хороші антиокислювальні та антикорозійні властивості, хороші показники втоми, в'язкість до руйнування та інші комплексні властивості. Жаротостійкі сплави мають єдину структуру аустеніту і володіють хорошою структурною стабільністю і експлуатаційною надійністю при різних температурах.
Виходячи з наведених вище характеристик і високого ступеня легування високотемпературних сплавів, вони також називаються «суперсплавами» і є важливим матеріалом, який широко використовується в авіації, аерокосмічній, нафтовій, хімічній промисловості та судах. За елементами матриці жароміцні сплави поділяються на жароміцні сплави на основі заліза, нікелю, кобальту та інші. Температура експлуатації високотемпературних сплавів на основі заліза зазвичай може досягати лише 750-780 градусів. Для жаростійких деталей, що працюють при більш високих температурах, використовують сплави на основі нікелю і тугоплавких металів. Жорсткі сплави на основі нікелю займають особливо важливе місце у всій галузі жароміцних сплавів. Вони широко використовуються для виготовлення найгарячіших компонентів авіаційних реактивних двигунів і різноманітних промислових газових турбін.
Високотемпературні властивості сплаву
Різні швидкості деградації матеріалів прискорюються у високотемпературному середовищі. Під час використання схильні до нестабільності тканини, деформації та розтріскування під дією температури та напруги, а також окисної корозії поверхні матеріалу.
1. Стійкість до високих температур і стійкість до корозії
Стійкість до високих температур, стійкість до корозії та інші властивості високотемпературних сплавів в основному залежать від їх хімічного складу та організаційної структури. Взявши як приклад деформований високотемпературний сплав на основі нікелю GH4169, можна побачити, що вміст ніобію в сплаві GH4169 високий. Виділення ніобію в сплаві безпосередньо пов'язане з металургійним процесом. Матриця GH4169 являє собою твердий розчин Ni-Gr, і допустима масова частка Ni, що містить понад 50%. При високій температурі близько 1 000 градусів він схожий на американський бренд Inconel718. Сплав складається з матричної фази, δ-фази, карбіду та зміцнюючої фази 'і ″. Хімічні елементи та структура матриці сплаву GH4169 демонструють його міцні механічні властивості. Межа текучості та міцність на розрив у декілька разів кращі, ніж сталь 45, а пластичність також краща, ніж сталь 45. Стабільна гратчаста структура та велика кількість факторів зміцнення сприяють його чудовим механічним властивостям.
2. Висока складність обробки
Через складне та суворе робоче середовище цілісність обробленої поверхні високотемпературних сплавів відіграє дуже важливу роль у їх продуктивності. Однак високотемпературні сплави, як правило, важко піддаються обробці. Вони мають високу мікротвердість, важкий наклеп, високу стійкість до напруги зсуву і низьку теплопровідність. Сила різання і температура різання в зоні різання високі, що часто відбувається під час обробки. Якість обробленої поверхні низька, інструмент сильно пошкоджений. За нормальних умов різання поверхневий шар високотемпературного сплаву створюватиме надмірні проблеми, такі як загартований шар, залишкова напруга, білий шар, чорний шар і шар деформації зерна.
