Rodzaje Superalloysów

Wstęp
Nowoczesne standardy produkcyjne są niezwykle wymagające. Inżynierowie i projektanci są stale proszeni o spełnienie wymagań branżowych w zakresie wydajności, długowieczności, zrównoważonego rozwoju i optymalizacji kosztów. Produkcja przemysłowa jest w stanie ciągłego rozwoju. Nowe zasady projektowania, metody produkcji i materiały są niezbędne do innowacji.

Niektóre branże są szczególnie wymagające, takie jak przemysł lotniczy. Produkty lotnicze podlegają ekstremalnym warunkom podczas życia na służbie. Tradycyjne metody i materiały nie wystarczą do spełnienia standardów branżowych: dlatego inżynierowie lotniczej używają materiałów takich jak Superalloys.

Co to są Superalloys?
Zasadniczo Superalloys to materiały o ekstremalnych statystykach wydajności. Kluczowymi właściwościami superścienków są wysoka trwałość, ekstremalna wytrzymałość mechaniczna, termoelastyczność i długa żywotność. Najważniejszą właściwością Superalloyu jest jego zdolność do działania przy wysokich ułamkach temperatury topnienia. Wszystkie powyższe właściwości sprawiają, że SuperSalloys są niezbędne dla branży lotniczej.

Oryginalny pomysł opracowania materiałów odpowiednich do działania w ekstremalnych warunkach wynikał z chęci projektowania pojazdów, które mogą nas zwiększyć i szybciej. Rozwój Superallouszów jest ściśle związany z szybkim rozszerzeniem przemysłu lotniczego po II wojnie światowej.

Rodzaje Superalloysów
W branży lotniczej stosowanych jest wiele rodzajów superallouszów. Jednym z najczęściej używanych typów są Superalloys oparte na tytanach. Czysty tytan ma stosunkowo niską gęstość, wysoką wytrzymałość i wysoką odporność na korozję. Ponadto tytan jest jedynym elementem, który pali się azotem. Tytan jest tak silny jak stal, ale waży prawie połowę tyle samo. Same te właściwości sprawiają, że jest to idealny materiał dla przemysłu lotniczego, w którym współczynnik wagi/siły ma kluczowe znaczenie. Tytan jest mieszany z innymi elementami w określonych proporcjach, aby jeszcze bardziej zwiększyć swoje i tak doskonałe właściwości.

Jednym z najczęściej używanych stopów opartych na tytanowych jest ti -6 al -4 v stop. Oprócz tytanu zawiera aluminium i wanad i jest używany przede wszystkim w ramach kokpitu, skrzydłach i strukturach złącza do samolotów komercyjnych. Stop ten wykazuje dobrą równowagę właściwości, takich jak wytrzymałość, ciągliwość, wytrzymałość pęknięć, wytrzymałość wysokiej temperatury, właściwości pełzania, spawalność, maszyna i działalność gorąca. Ti -6 al -2 Sn -4 Zr -2 stop MO jest stopem odpornym na ciepło opracowane pod koniec lat 60. Jego temperatura odporności na ciepło wynosi około 450 ° C. Ten stop jest często używany w dyskach sprężarki, a jego wyższa temperatura usługi wynosi 500 ° C. Ti -5 al -2 sn -2 Zr -4 cr -4 MO, czasem nazywany stopem „ti17”, jest stopem o dużej sile i doskonałej wytrzymałości pęknięcia rozwiniętej w Stanach Zjednoczonych w latach 1970. Jego temperatura odporności na ciepło wynosi około 350 ° C. W komercyjnych silnikach samolotów wentylator i wał są zbudowane jako jeden kawałek w celu zmniejszenia masy silnika. Ti -10 v -2 fe -3 Alloy ma doskonałą twardość, wysoką wytrzymałość i wysoką wytrzymałość zmęczeniową i jest wykorzystywany głównie w sprzęcie do lądowania.

Oprócz stopów na bazie tytanu stopy żelaza to kolejna klasa stopów, które są powszechnie stosowane w różnych branżach, takich jak przemysł lotniczy i wojskowy. Zasadniczo stopy żelaza są stopami składającymi się głównie z żelaza. Niektóre z najczęściej stosowanych stopów żelaza to stal nierdzewna, żeliwa i stal węglowa o wysokiej zawartości węglowej. Stopy na bazie żelaza ogólnie wykazują dobrą równowagę właściwości, w tym odporność na ciepło, odporność na korozję, trwałość, wytrzymałość i elastyczność termiczną. Chociaż nie wykazują wyjątkowo wysokiej wydajności, takich jak tytanowe stopy wysokotemperaturowe lub inne stopy wysokotemperaturowe, ich łatwość syntezy i opłacalność sprawiają, że są nieocenione.

Kolejną ważną kategorią stopu w branży lotniczej i wojskowej są stopy aluminium. Stosunek masy do wytrzymałości surowego aluminium jest już imponujący sam w sobie. Dodanie elementów stopowych miedzi, magnezu, manganu, krzemu, cyny, niklu i cynku poprawia te właściwości, dzięki czemu stopy aluminium są idealne do zastosowań wojskowych i lotniczych. Seria stopów aluminium 7xxx jest najczęściej stosowaną kategorią w zastosowaniach lotniczych. Podstawowym elementem stopowym w serii 7xxx jest cynk, co czyni tę kategorię najsilniejszym stopem aluminium. Wartość plastyczności stopów serii 7xxx przekracza 500 MPa. Najczęstszymi stopami 7xxx są Al-Zn-Mg-CU i AL-LI-CU-MG.