Clasificarea principală a aliajelor de înaltă temperatură este numită și „superaliaje”
Aliajul la temperatură înaltă se referă la un tip de material metalic pe bază de fier, nichel și cobalt care poate funcționa la temperaturi ridicate peste 600 de grade și sub anumite stresuri pentru o perioadă lungă de timp; și are rezistență ridicată la temperatură ridicată, proprietăți bune anti-oxidare și anticoroziune, performanță bună la oboseală, duritate la rupere și alte proprietăți cuprinzătoare. Aliajele de înaltă temperatură au o singură structură de austenită și au o bună stabilitate structurală și fiabilitate în funcționare la diferite temperaturi.
Pe baza caracteristicilor de performanță de mai sus și a gradului ridicat de aliere al aliajelor la temperatură înaltă, acestea sunt numite și „superaliaje” și sunt un material important utilizat pe scară largă în aviație, aerospațială, petrol, industria chimică și nave. În funcție de elementele matricei, aliajele la temperatură înaltă sunt împărțite în aliaje pe bază de fier, pe bază de nichel, pe bază de cobalt și alte aliaje de temperatură înaltă. Temperatura de serviciu a aliajelor de înaltă temperatură pe bază de fier poate ajunge în general doar la 750 ~ 780 de grade. Pentru piesele rezistente la căldură utilizate la temperaturi mai ridicate se folosesc aliaje pe bază de nichel și metale refractare. Aliajele de temperatură înaltă pe bază de nichel ocupă o poziție deosebit de importantă în întregul domeniu al aliajelor de temperatură înaltă. Sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea celor mai fierbinți componente ale motoarelor cu reacție de aviație și diverse turbine cu gaz industriale.
Proprietăți ale aliajului la temperatură ridicată
Diverse rate de degradare a materialelor sunt accelerate în medii cu temperaturi ridicate. În timpul utilizării, instabilitatea țesuturilor, deformarea și creșterea fisurilor sub acțiunea temperaturii și stresului, precum și coroziunea oxidativă a suprafeței materialului sunt predispuse să apară.
1. Rezistență la temperaturi ridicate și rezistență la coroziune
Rezistența la temperatură ridicată, rezistența la coroziune și alte proprietăți ale aliajelor la temperaturi înalte depind în principal de compoziția chimică și structura organizatorică. Luând ca exemplu aliajul deformat la temperatură înaltă pe bază de nichel GH4169, se poate observa că conținutul de niobiu din aliajul GH4169 este ridicat. Segregarea niobiului în aliaj este direct legată de procesul metalurgic. Matricea lui GH4169 este o soluție solidă Ni-Gr, iar fracția de masă a Ni care conține mai mult de 50% poate fi tolerată. La o temperatură ridicată de aproximativ 1 000 grade , este similar cu marca americană Inconel718. Aliajul este compus din faza de matrice, faza δ, faza de carbură și faza de întărire ' și ″. Elementele chimice și structura matricei a aliajului GH4169 arată proprietățile sale mecanice puternice. Limita de curgere și rezistența la tracțiune sunt de câteva ori mai bune decât oțelul 45, iar plasticitatea este, de asemenea, mai bună decât oțelul 45. Structura stabilă a rețelei și un număr mare de factori de întărire contribuie la proprietățile sale mecanice excelente.
2. Dificultate mare de procesare
Datorită mediului său de lucru complex și dur, integritatea suprafeței prelucrate a aliajelor la temperatură înaltă joacă un rol foarte important în performanța sa. Cu toate acestea, aliajele la temperatură înaltă sunt de obicei materiale dificil de prelucrat. Au microduritate mare, întărire severă, rezistență ridicată la forfecare și conductivitate termică scăzută. Forța de tăiere și temperatura de tăiere în zona de tăiere sunt ridicate, ceea ce apare adesea în timpul procesării. Calitatea suprafeței prelucrate este scăzută, iar unealta este grav deteriorată. În condiții normale de tăiere, stratul de suprafață al aliajului la temperatură înaltă va produce probleme excesive, cum ar fi stratul întărit, stresul rezidual, stratul alb, stratul negru și stratul de deformare a granulelor.
