Yüksek sıcaklık alaşımlarının tanıtımı ve uygulanması
Süper alaşım olarak da bilinen yüksek sıcaklık alaşımları, yüksek sıcaklık ortamlarında mukavemetlerini ve korozyon direncini koruyabilen bir metal malzeme sınıfıdır.
Yüksek sıcaklık alaşımlarının tanıtımı ve uygulanması
Yüksek sıcaklık alaşımları, genellikle 540 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılan demir bazlı, nikel bazlı ve kobalt bazlı alaşımlardır. Bu alaşımlar, sürünme direnci, oksidasyon direnci ve korozyon direnci gibi yüksek sıcaklıklarda mükemmel özellikleri nedeniyle çeşitli endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yüksek sıcaklık alaşımlarının metalurji prensipleri
Yüksek sıcaklık alaşımları genellikle yüz merkezli kübik (FCC) kristal yapıya sahiptir. Demir ve kobalt oda sıcaklığında FCC yapıları değildir, ancak yüksek sıcaklıklardan veya alaşımdan sonra FCC yapılarına dönüşecektir. Nikel tüm sıcaklıklarda FCC yapısını korur. Yüksek sıcaklık alaşımlarının özellikleri sadece kimyasal bileşimleri tarafından değil, aynı zamanda ısıl işlem, dövme ve döküm işlemlerinden de etkilenir.
Yüksek sıcaklık alaşımlarının özellikleri ve özellikleri
Sıradan çelik ve titanyum alaşımları 540 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda yeterince güçlü değildir ve korozyondan zarar görebilir.
Mukavemetin daha yüksek sıcaklıklarda tutulması gerekiyorsa (çoğu alaşımın erime noktası yaklaşık 1371-1204 derecesi), nikel bazlı süper alaşımlar genellikle seçilir.
Nikel bazlı süper alaşımlar ticari malzemelerden daha yüksek sıcaklık oranlarında kullanılabilir.
Kobalt bazlı süper alaşımlar, gerekli mukavemete ve korozyon tipine bağlı olarak nikel bazlı süper alaşımların yerine kullanılabilir.
Daha düşük sıcaklıklarda, demir-nikel bazlı süper alaşımlar, nikel bazlı ve kobalt bazlı süper alaşımlardan daha geniş bir uygulamaya sahiptir.
Süper alaşımların mukavemeti sadece kimyasal bileşime değil, aynı zamanda ısıl işlem, dövme, döküm işlemlerine, özellikle ısıl işlemden sonra süreç, dövme veya dökümüne de bağlıdır.
Demir-nikel bazlı süper alaşımlar nikel bazlı ve kobalt bazlı süper alaşımlardan daha ucuzdur.
Yüksek sıcaklıklarda korozyon direncini iyileştirmek için, işlenmiş süper alaşımların çoğu belirli miktarda krom içerir.
Süper alaşımlar yüksek oksidasyon direncine sahiptir, ancak bazı durumlarda korozyon direnci yetersizdir. Örneğin, 760 derecenin üzerindeki uçak motoru türbin sıcaklıklarında, süper alaşımlar kaplama gerektirir.
Superalloy kaplama teknolojisi, uygulamasının ve gelişiminin önemli bir parçasıdır. Kaplanmamış süper alaşımlar, yüksek sıcaklıklarda uzun süreli kullanım için verimsizdir.
Süper alaşımlarda, özellikle nikel bazlı süper alaşımlarda, bazı alaşımlar 14 veya daha fazla kontrollü element içeren bazı alaşımlar eklenir.
Nikel, kobalt, krom, tungsten, molibden, renyum ve hafnium gibi süper alaşımlarda kullanılan elemanlar genellikle pahalıdır ve zamanla değişir.
Süper Alaşımların Uygulamaları
Süper alaşımlar, uçak bileşenleri, kimyasal ve petrokimya ekipmanları dahil olmak üzere yüksek sıcaklık uygulamalarında çok çeşitli kullanımlara sahiptir.
Tüm uygulamaların yüksek sıcaklıklarda güç gerektirmediğini belirtmek önemlidir. Süper alaşımların bileşimi ve korozyon direnci onları tıbbi cihazların üretimi için standart bir malzeme haline getirir. Süper alaşımlar da çok düşük sıcaklıklarda uygulamalar bulmuştur.
Süper alaşımlar, özellikle havacılık, enerji ve kimya endüstrilerinde, benzersiz mülk kombinasyonları nedeniyle modern endüstride önemli bir rol oynamaktadır.
