De belangrijkste classificatie van legeringen voor hoge temperaturen wordt ook wel "superlegeringen" genoemd
Hogetemperatuurlegering verwijst naar een soort metaalmateriaal op basis van ijzer, nikkel en kobalt dat lange tijd kan werken bij hoge temperaturen boven 600 graden en onder bepaalde spanning; en heeft een hoge sterkte bij hoge temperaturen, goede antioxidatie- en anticorrosie-eigenschappen, goede vermoeidheidsprestaties, breuktaaiheid en andere uitgebreide eigenschappen. Legeringen voor hoge temperaturen hebben een enkele austenietstructuur en hebben een goede structurele stabiliteit en betrouwbaarheid bij verschillende temperaturen.
Gebaseerd op de bovengenoemde prestatiekenmerken en de hoge mate van legering van legeringen voor hoge temperaturen, worden ze ook wel "superlegeringen" genoemd en zijn ze een belangrijk materiaal dat veel wordt gebruikt in de luchtvaart, ruimtevaart, aardolie, chemische industrie en schepen. Volgens de matrixelementen zijn legeringen voor hoge temperaturen onderverdeeld in op ijzer gebaseerde, op nikkel gebaseerde, op kobalt gebaseerde en andere legeringen voor hoge temperaturen. De bedrijfstemperatuur van op ijzer gebaseerde legeringen voor hoge temperaturen kan over het algemeen slechts 750 ~ 780 graden bereiken. Voor hittebestendige onderdelen die bij hogere temperaturen worden gebruikt, worden nikkelgebaseerde en vuurvaste metaalgebaseerde legeringen gebruikt. Op nikkel gebaseerde hogetemperatuurlegeringen nemen een bijzonder belangrijke plaats in op het gehele gebied van hogetemperatuurlegeringen. Ze worden veel gebruikt voor de vervaardiging van de heetste onderdelen van straalmotoren voor de luchtvaart en diverse industriële gasturbines.
Legeringseigenschappen bij hoge temperaturen
Verschillende afbraaksnelheden van materialen worden versneld in omgevingen met hoge temperaturen. Tijdens gebruik kunnen weefselinstabiliteit, vervorming en scheurgroei onder invloed van temperatuur en spanning, en oxidatieve corrosie van het materiaaloppervlak optreden.
1. Bestand tegen hoge temperaturen en corrosieweerstand
De hoge temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand en andere eigenschappen van hoge temperatuurlegeringen hangen voornamelijk af van de chemische samenstelling en organisatiestructuur. Als we de op nikkel gebaseerde vervormde hogetemperatuurlegering GH4169 als voorbeeld nemen, blijkt dat het niobiumgehalte in de GH4169-legering hoog is. De segregatie van niobium in de legering houdt rechtstreeks verband met het metallurgische proces. De matrix van GH4169 is een vaste Ni-Gr-oplossing en de massafractie Ni die meer dan 50% bevat, kan worden getolereerd. Bij een hoge temperatuur van ongeveer 1 000 graad is het vergelijkbaar met het Amerikaanse merk Inconel718. De legering is samengesteld uit de matrixfase, de δ-fase, de carbide- en de versterkingsfase '- en ″-fasen. De chemische elementen en matrixstructuur van de GH4169-legering tonen zijn sterke mechanische eigenschappen. De vloeigrens en treksterkte zijn meerdere malen beter dan 45 staal, en de plasticiteit is ook beter dan 45 staal. De stabiele roosterstructuur en een groot aantal versterkende factoren dragen bij aan de uitstekende mechanische eigenschappen.
2. Hoge verwerkingsproblemen
Vanwege de complexe en zware werkomgeving speelt de integriteit van het bewerkte oppervlak van hogetemperatuurlegeringen een zeer belangrijke rol in de prestaties ervan. Legeringen voor hoge temperaturen zijn echter doorgaans moeilijk te bewerken materialen. Ze hebben een hoge microhardheid, ernstige werkharding, hoge weerstand tegen schuifspanning en lage thermische geleidbaarheid. De snijkracht en snijtemperatuur in het snijgebied zijn hoog, wat vaak voorkomt tijdens de verwerking. De kwaliteit van het bewerkte oppervlak is laag en het gereedschap is ernstig beschadigd. Onder normale snijomstandigheden zal de oppervlaktelaag van een hogetemperatuurlegering overmatige problemen veroorzaken, zoals een geharde laag, restspanning, witte laag, zwarte laag en korrelvervormingslaag.
