Tugtar cóimhiotal neart teasa freisin ar chóimhiotail ardteochta. De réir an struchtúir maitrís, is féidir ábhair a roinnt i dtrí chatagóir: nicil-bhunaithe iarann-bhunaithe agus cróimiam-bhunaithe. De réir modh táirgthe, is féidir é a roinnt ina superalloy deformed agus superalloy teilgthe.
Is amhábhar fíor-riachtanach é sa réimse aeraspáis. Is é an t-ábhar lárnach é don chuid ardteochta d'innill déantúsaíochta aeraspáis agus eitlíochta. Úsáidtear go príomha le haghaidh déantúsaíochta seomra dócháin, lann tuirbín, lann treorach, comhbhrúiteoir agus diosca tuirbín, cás tuirbín agus páirteanna eile. Is é an raon teochta seirbhíse 600 ℃ - 1200 ℃. Athraíonn na coinníollacha strus agus comhshaoil de réir na gcodanna a úsáidtear. Tá ceanglais dhian ann maidir le hairíonna meicniúla, fisiceacha agus ceimiceacha an chóimhiotail. Is é an fachtóir cinntitheach é maidir le feidhmíocht, iontaofacht agus saol an innill. Dá bhrí sin, tá superalloy ar cheann de na príomhthionscadail taighde i réimsí aeraspáis agus cosanta náisiúnta i dtíortha forbartha.
Is iad seo a leanas príomhfheidhmchláir sár-chóimhiotail:
1. Cóimhiotal teocht ard le haghaidh seomra dócháin
Tá an seomra dócháin (ar a dtugtar feadán lasair freisin) inneall tuirbín eitlíochta ar cheann de na príomhchodanna ardteochta. Ós rud é go ndéantar atomization breosla, meascadh ola agus gáis agus próisis eile sa seomra dócháin, is féidir leis an teocht uasta sa seomra dócháin 1500 ℃ - 2000 ℃ a bhaint amach, agus is féidir le teocht an bhalla sa seomra dócháin 1100 ℃ a bhaint amach. Ag an am céanna, imríonn sé strus teirmeach agus strus gáis freisin. Úsáideann formhór na n-inneall a bhfuil cóimheas ard sá/meáchain acu seomraí dócháin annúla, a bhfuil fad gearr agus toilleadh teasa ard acu. Sroicheann an teocht uasta sa seomra dócháin 2000 ℃, agus sroicheann teocht an bhalla 1150 ℃ tar éis scannán gáis nó fuarú gaile. Ginfidh grádáin teochta móra idir páirteanna éagsúla strus teirmeach, a ardóidh agus a thitfidh go géar nuair a athraíonn an stát oibre. Beidh an t-ábhar faoi réir turraing teirmeach agus ualach tuirse teirmeach, agus beidh saobhadh, scoilteanna agus lochtanna eile ann. Go ginearálta, tá an seomra dócháin déanta as cóimhiotal bileog, agus déantar achoimre ar na ceanglais theicniúla mar seo a leanas de réir choinníollacha seirbhíse na gcodanna sonracha: tá friotaíocht ocsaídiúcháin áirithe agus friotaíocht creimeadh gáis aige faoi na coinníollacha a bhaineann le cóimhiotail agus gáis ardteochta a úsáid; Tá neart mheandarach agus seasmhachta áirithe aige, feidhmíocht tuirse teirmeach agus comhéifeacht leathnú íseal; Tá go leor plaisteacht agus cumas táthú aige chun próiseáil, foirmiú agus nasc a chinntiú; Tá cobhsaíocht eagraíochtúil maith aige faoi thimthriall teirmeach chun oibriú iontaofa a chinntiú laistigh de shaol na seirbhíse.
a. laminate scagach cóimhiotail MA956
Go luath, rinneadh an laminate scagach de bhileog cóimhiotail HS-188 trí nascáil idirleata tar éis é a ghrianghrafadh, a eitseáilte, a eitrithe agus a phuncháil. Is féidir an ciseal istigh a dhéanamh i gcainéal fuaraithe idéalach de réir na gceanglas dearaidh. Ní gá don fhuarú struchtúir seo ach 30% de ghás fuaraithe an fhuaraithe scannáin thraidisiúnta, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar éifeachtúlacht timthriall teirmeach an innill, cumas iarbhír imthacaí teasa an ábhair seomra dócháin a laghdú, an meáchan a laghdú, agus an sá-mheáchan a mhéadú. cóimheas. Faoi láthair, tá sé riachtanach fós briseadh tríd an bpríomhtheicneolaíocht sular féidir é a chur in úsáid phraiticiúil. Is é an laminate porous déanta as MA956 ná giniúint nua d'ábhar seomra dócháin a thug na Stáit Aontaithe isteach, ar féidir é a úsáid ag 1300 ℃.
b. Feidhmiú comhdhéanta ceirmeacha sa seomra dócháin
Tá tús curtha ag na Stáit Aontaithe le fíorú a dhéanamh ar an bhféidearthacht úsáid a bhaint as criadóireacht le haghaidh tuirbíní gáis ó 1971. I 1983, tá roinnt grúpaí atá ag gabháil d'fhorbairt ábhair chun cinn sna Stáit Aontaithe tar éis sraith táscairí feidhmíochta a fhoirmiú do thuirbíní gáis a úsáidtear in aerárthaí chun cinn. Is iad na táscairí seo ná: teocht inlet an tuirbín a mhéadú go 2200 ℃; Oibriú faoi staid dócháin ríomh ceimiceach; Laghdaigh an dlús a chuirtear ar na codanna seo ó 8g/cm3 go 5g/cm3; Cealaigh fuarú na gcomhpháirteanna. Chun na ceanglais seo a chomhlíonadh, cuimsíonn na hábhair a ndéantar staidéar orthu graifít, maitrís miotail, cumaisc maitrís ceirmeacha agus comhdhúile idirmhiotalacha chomh maith le criadóireacht aon phas. Tá na buntáistí seo a leanas ag comhdhúile maitrís ceirmeacha (CMC):
Tá comhéifeacht leathnú na n-ábhar ceirmeach i bhfad níos lú ná an cóimhiotal nicil-bhunaithe, agus is furasta an sciath a craiceann. Is féidir le comhpháirteanna ceirmeacha a dhéanamh le bhraith miotail idirmheánach an locht scealaithe a shárú, is é sin treo forbartha na n-ábhar seomra dócháin. Is féidir an t-ábhar seo a úsáid le haer fuaraithe 10% - 20%, agus níl an teocht inslithe ais miotail ach thart ar 800 ℃, agus tá an teocht imthacaí teasa i bhfad níos ísle ná an fhuaraithe éagsúil agus fuarú scannáin. Úsáidtear tíl cosanta sciath superalloy B1900+ in inneall V2500, agus is é an treo forbartha ná tíl B1900 (le sciath ceirmeach) a chur in ionad tíl B1900 (le sciath ceirmeach) le ilchodach ilchodach SiC-bhunaithe nó frith-ocsaídiúcháin C/C. Is é ilchodach maitrís ceirmeach an t-ábhar forbartha atá ag seomra dócháin inneall le cóimheas meáchain sá 15-20, agus is é a theocht seirbhíse 1538 ℃ - 1650 ℃. Úsáidtear é le haghaidh feadán lasair, balla snámh agus afterburner.
2. Cóimhiotal teocht ard le haghaidh tuirbín
Tá lann tuirbín aer-inneall ar cheann de na comhpháirteanna a iompraíonn an t-ualach teochta is déine agus an timpeallacht oibre is measa san aer-inneall. Caithfidh sé strus an-mhór agus casta a iompróidh faoi theocht ard, agus mar sin tá a riachtanais ábhartha an-dian. Roinntear na sár-chóimhiotail le haghaidh lanna tuirbíní aer-inneall mar:
a.Cóimhiotal teocht ard le haghaidh treoir
Tá an sraonaire ar cheann de na codanna den inneall tuirbín is mó a mbíonn tionchar ag teas orthu. Nuair a tharlaíonn dócháin míchothrom sa seomra dócháin, tá ualach teasa an eite treorach den chéad chéim mór, agus is é sin an chúis is mó le damáiste an eite treorach. Tá a teocht seirbhíse thart ar 100 ℃ níos airde ná an lann tuirbín. Is é an difríocht ná nach bhfuil na codanna statacha faoi réir ualach meicniúil. De ghnáth, tá sé éasca a bheith ina chúis le strus teirmeach, saobhadh, crack tuirse teirmeach agus sruthán áitiúil de bharr athrú teochta tapa. Beidh na hairíonna seo a leanas ag an gcóimhiotal vane treorach: neart teocht ard leordhóthanach, feidhmíocht creep buan agus feidhmíocht tuirse teirmeach maith, friotaíocht ard ocsaídiúcháin agus feidhmíocht creimeadh teirmeach, strus teirmeach agus friotaíocht creathadh, cumas dífhoirmithe lúbthachta, feidhmíocht mhúnlú próiseas réitigh maith agus weldability, agus feidhmíocht cosanta sciath.
Faoi láthair, úsáideann na hinnill is úire a bhfuil cóimheas ard sá/meáchain acu lanna teilgthe cuasach, agus roghnaítear sárchóimhiotail threoracha agus aonchriostail atá bunaithe ar nicil. Tá teocht ard 1650 ℃ - 1930 ℃ ag an inneall le cóimheas ard-sá-meáchain agus ní mór é a chosaint le sciath inslithe theirmigh. Tá teocht seirbhíse an chóimhiotail lann faoi choinníollacha cosanta fuaraithe agus sciath níos mó ná 1100 ℃, rud a chuireann ceanglais nua agus níos airde ar aghaidh maidir le costas dlús teochta an ábhair lann treorach sa todhchaí.
b. Super-chóimhiotail le haghaidh lanna tuirbín
Is iad lanna tuirbín na príomhchodanna rothlacha teasa d’aer-innill. Tá a dteocht oibriúcháin 50 ℃ - 100 ℃ níos ísle ná na lanna treorach. Iompraíonn siad strus lártheifeacha mór, strus creathadh, strus teirmeach, sciúradh airflow agus éifeachtaí eile nuair a rothlaíonn siad, agus tá na coinníollacha oibre bochta. Tá saol seirbhíse na gcomhpháirteanna deiridh te den inneall le cóimheas ard sá/meáchain níos mó ná 2000h. Mar sin, beidh friotaíocht ard creep agus neart réabtha ag an cóimhiotail lann tuirbín ag teocht na seirbhíse, dea-airíonna cuimsitheacha teocht ard agus meánach, mar shampla tuirse timthriall ard agus íseal, tuirse fuar agus te, plaisteacht leordhóthanach agus toughness tionchair, agus íogaireacht notch; Friotaíocht ocsaídiúcháin ard agus friotaíocht creimeadh; Seoltacht theirmeach maith agus comhéifeacht íseal leathnaithe líneach; Feidhmíocht próiseas réitigh maith; Cobhsaíocht struchtúrach fhadtéarmach, gan aon deascadh céim TCP ag teocht na seirbhíse. Téann an cóimhiotal feidhmeach trí cheithre chéim; I measc na n-iarratas cóimhiotail dífhoirmithe tá GH4033, GH4143, GH4118, srl; Áirítear le cur i bhfeidhm cóimhiotal réitigh K403, K417, K418, K405, ór solidified directionally DZ4, DZ22, cóimhiotal criostail aonair DD3, DD8, PW1484, etc. Faoi láthair, tá sé forbartha go dtí an tríú glúin de chóimhiotail criostail aonair. Úsáidtear cóimhiotal criostail aonair na Síne DD3 agus DD8 faoi seach i dtuirbíní na Síne, innill turbofan, héileacaptair agus innill long-iompartha.
3. Cóimhiotal teocht ard le haghaidh diosca tuirbín
Is é an diosca tuirbín an chuid imthacaí rothlach is mó béime den inneall tuirbín. Sroicheann teocht oibre flange roth an innill leis an gcóimheas meáchain sá de 8 agus 10 ℃ 650 ℃ agus 750 ℃, agus tá teocht an ionaid roth thart ar 300 ℃, le difríocht mhór teochta. Le linn gnáthuainíochta, tiomáineann sé an lann chun rothlú ar ardluais agus iompraíonn sé an fórsa lártheifeacha uasta, strus teirmeach agus strus creathadh. Is timthriall, lárionad rotha é gach tús agus stad. Bíonn strusanna ilchodacha éagsúla ar an scornach, ar an ngrinneall agus ar an imeall. Ní mór go mbeadh an neart toraidh is airde, an toughness tionchair agus gan aon íogaireacht notch ag teocht na seirbhíse ag an gcóimhiotal; Comhéifeacht leathnú líneach íseal; Ocsaídiú áirithe agus friotaíocht creimeadh; Feidhmíocht ghearradh maith.
4. Sárchóimhiotail aeraspáis
Úsáidtear an superalloy san inneall roicéad leachtach mar phainéal injector breosla an tseomra dócháin sa seomra sá; Elbow caidéil tuirbín, flange, ceanglóir rudder graifíte, etc. Úsáidtear cóimhiotal ardteochta san inneall roicéad leachtach mar phainéal injector seomra breosla sa seomra sá; Elbow caidéil tuirbín, flange, ceanglóir rudder graifít, srl. Úsáidtear GH4169 mar ábhar rotor tuirbín, seafta, muinchille seafta, ceanglóir agus páirteanna tábhachtacha eile ar a bhfuil.
Áirítear go príomha ar ábhair rotor tuirbín inneall roicéad leachtach Mheiriceá píopa ionghabhála, lann tuirbín agus diosca. Úsáidtear cóimhiotal GH1131 den chuid is mó sa tSín, agus braitheann an lann tuirbín ar an teocht oibre. Ba cheart Inconel x, Alloy713c, Astroloy agus Mar-M246 a úsáid i ndiaidh a chéile; Áirítear ar na hábhair diosca roth Inconel 718, Waspaloy, etc. Úsáidtear tuirbíní lárnacha GH4169 agus GH4141 den chuid is mó, agus úsáidtear GH2038A don seafta innill.