Supersekoitus

Korkean suorituskyvyn lentokoneissa käytetään perinteisesti superseoksia - tässä MiG-25 .
Nikkelipohjaisesta superseoksesta valmistetun kaasuturbiinin turbiiniterä

Kuten superseoksiin metallimateriaaleista monimutkainen koostumus ( rauta , nikkeli , platina , kromi tai koboltti perusteella lisäykset ja elementtien Co, Ni, Fe, Cr, Mo, W, Re, Ru, Ta, Nb, AI, Ti, Mn, Zr , C ja B) korkean lämpötilan sovelluksiin. Ne ovat enimmäkseen tinder - ja erittäin lämmönkestäviä. Ne voidaan valmistaa joko sulametallurgialla tai jauhemetallurgialla .

Nimi superseos tarkoittaa materiaaleja, joiden käyttölämpötilat ovat korkeammat kuin terästen, koska niiden lujuus on kasvanut tällä lämpötila-alueella. Monikiteisten superseosten käyttölämpötila on noin 80%, yksikiteisten seosten noin 90% sulamispisteestä (homologinen lämpötila). Nykyään käytetään pääasiassa nikkelipohjaisia ​​superseoksia . Niiden lämpötilan kestävyys saavutetaan epäjohdonmukaisen dispersiokovetuksen , koherentin saostuskovettumisen ja kiinteän liuoksen kovettumisen seoksella .

Yleisiä tuotenimiä ovat mm. B. Stellite , Tribaloy, Hastelloy , Incoloy , Inconel , Nimonic , R88DT, Waspaloy tai X-40 .

sovellus

Niiden korkean hinnan, mutta samalla korkeiden sallittujen käyttölämpötilojen vuoksi superseoksia käytetään pääasiassa moottoreiden, turbiinien ja moottorien rakentamisessa , energiatekniikassa ja ilmailuteollisuudessa.

Kaasuturbiinien komponenttien materiaalit ovat monikiteisiä (levyjä), suuntaisesti jähmettyneitä tai yksikiteisiä (siipiä). Seoskehityksen tavoitteena on lisätä tehokkuutta turbiinin korkeimpien mahdollisten tulolämpötilojen avulla (tällä hetkellä korkeintaan 1600 ° C jäähdytyksellä). Jotta tiheys ja siten komponenttien paino pysyisi alhaisina, seoksista jätetään suurelta osin pois raskaat alkuaineet (esimerkiksi volframi ja molybdeeni).

Esimerkki: Inconel-seos 718

  • Materiaalinumero: 2.4668
  • Lyhyt nimi: NiCr19NbMo
  • Tiheys: 8,19 g / cm3
  • suurin käyttölämpötila: 620 ° C.
  • Kemiallinen koostumus: 0,04% C - 19% Cr - 3,0% Mo - 52,5% Ni - 0,9% Al - ≤0,1% Cu - 5,1% Nb - 0,9% Ti - 19% Fe.

Tämä supermetalli, vahvistettuna metallien välisillä saostuksilla (y-vaiheilla), muodostaa edelleen 60–70% kaikkien nikkelipohjaisten seosten tilavuudesta.

Katso myös

nettilinkit

kirjallisuus

  • Ralf Bürgel: Korkean lämpötilan materiaaliteknologian käsikirja: perusteet, materiaalijännitykset, korkean lämpötilan seokset ja pinnoitteet. Vieweg, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-528-23107-1
  • Madeleine Durand-Charre: Superseosten mikrorakenne. OPA, Amsterdam 1997, ISBN 90-5699-097-7
  • PO Morris: Intermetallit ja superseokset. Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-30192-5
  • John K. Tien: Superseokset, superkomposiitit ja superkeramiikka. Acad. Press, New York 1989, ISBN 0-12-690845-1
  • Reed, Roger C.Superalliseokset: perusteet ja sovellukset. Cambridge, Iso-Britannia: Cambridge UP, 2006, ISBN 978-0-521-07011-9

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ Jacqueline Wahl, Ken Harris: Uudet yksikiteiset superseokset - yleiskatsaus ja päivitys . Julkaisussa: MATEC Web of Conferences . nauha 14 , 2014, ISSN  2261-236X , s. 17002 , doi : 10.1051 / matecconf / 20141417002 ( matec-conferences.org [käytetty 26. heinäkuuta 2020]).