Ligas de alta temperatura são os principais materiais utilizados em equipamentos aeroespaciais.
Composição de ligas de alta temperatura
As ligas de alta temperatura são baseadas em ferro, níquel e cobalto. Os outros elementos principais são cromo, alumínio, titânio, tungstênio, molibdênio, etc. Como material metálico de primeira classe, eles podem trabalhar acima de 600 graus e sob certas condições de tensão por um longo tempo. Eles têm resistência e resistência a altas temperaturas. Tem múltiplas vantagens em termos de oxidação, resistência à corrosão a quente, desempenho à fadiga, resistência à fratura, etc.
Aplicação de ligas de alta temperatura
As ligas de alta temperatura são amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, energia nuclear, indústria automotiva, turbinas a gás, petroquímica e outros campos.
Do ponto de vista dos cenários globais de aplicação do mercado de ligas de alta temperatura, o campo aeroespacial há muito tempo ocupa o primeiro lugar, respondendo por mais de 56% da demanda do mercado, e é usado principalmente na fabricação de motores aeroespaciais e fixadores aeroespaciais.
Classificação de ligas de alta temperatura
1. As ligas de alta temperatura são divididas em: de acordo com os elementos básicos:
- Ligas de alta temperatura à base de ferro: têm temperaturas operacionais mais baixas, 600 ~ 850 graus, e geralmente são usadas em peças de motores com temperaturas operacionais mais baixas, como discos de turbina, carcaças, eixos e outras peças.
- Ligas de alta temperatura à base de níquel: têm a temperatura operacional mais alta, cerca de 1000 graus, e são amplamente utilizadas na fabricação das peças mais quentes de motores aeronáuticos turbojato e várias turbinas a gás industriais, como pás de turbina, palhetas guia, turbinas, etc. .
- Liga de alta temperatura à base de cobalto: A temperatura operacional é de cerca de 950 graus. Possui boa fundibilidade e soldabilidade. É usado principalmente como material de lâmina guia. Devido aos baixos recursos de cobalto, este tipo de liga é caro.
2. As ligas de alta temperatura são divididas em: de acordo com o processo de fabricação:
- Liga deformada de alta temperatura: A temperatura operacional é de 600-1000 graus. Geralmente é usado em discos de compressores e discos de turbinas em motores. Possui resistência relativamente baixa e boa plasticidade, processamento térmico e soldabilidade.
- Superligas de fundição: podem ser subdivididas em três categorias: superligas de cristal equiaxiais, superligas de cristal colunar solidificadas direcionalmente e superligas de cristal único.
1) Superliga equiaxial: A temperatura operacional é de 1000 graus, usando métodos tradicionais de fundição de precisão, com capacidade de suporte de temperatura relativamente baixa. É usado principalmente nas pás traseiras de turbinas mecânicas de baixa pressão. Possui uma ampla gama de aplicações e representa 0% de todas as peças fundidas. 60-70% dos componentes, mas o lucro adicional do produto é baixo.
2) Superliga cilíndrica solidificada direcionalmente: A temperatura operacional é de 1000-1100 graus. É fabricado com tecnologia de solidificação direcional e possui capacidade de resistência a temperaturas relativamente altas. É usado principalmente nas pás de trabalho dos primeiros estágios das turbinas de baixa pressão, bem como no primeiro e segundo estágios das turbinas de alta pressão em alguns motores. Pás de rotor classe 1, o escopo de aplicação é limitado às pás de rotor e o lucro adicional do produto é alto.
3) Liga de alta temperatura de cristal único: com temperatura operacional de 1200 graus, fabricada usando solidificação direcional e tecnologia de seleção de cristal, com a mais alta capacidade de suporte de temperatura. É usado principalmente em pás de rodas de alta pressão de motores avançados e nos dois primeiros estágios de pás de turbinas de baixa pressão. O escopo de aplicação é limitado às lâminas de trabalho. Produtos O maior lucro adicional.
- Novas ligas de alta temperatura: refere-se a materiais de liga de alta temperatura produzidos por meio de novos processos de fabricação, incluindo principalmente ligas em pó de alta temperatura e ligas de alta temperatura reforçadas por dispersão (ODS).
1) Liga de alta temperatura em pó: A temperatura de uso é de 1100 graus. A liga de alta temperatura é atomizada em pó e, em seguida, a prensagem isostática a quente ou a prensagem isostática a quente e o forjamento são usados para produzir produtos de liga de alta temperatura. Possui alta taxa de utilização de metal e baixo custo. Possui características de baixa temperatura e capacidade de suporte de temperatura relativamente alta. Atualmente é usado principalmente em discos e pás de turbinas. É um excelente material para componentes de alta temperatura, como discos de turbina, discos de compressor e defletores de turbina em motores com alta relação empuxo/peso.
2) Liga de alta temperatura reforçada por dispersão (ODS): com temperatura operacional de 1200 graus, é feita usando um processo semelhante de metalurgia do pó e tem capacidade de suportar altas temperaturas. É usado principalmente em tubos de chama, palhetas guia e pás de turbinas.
