ההרכב והמאפיינים הספציפיים של סגסוגות על בסיס ניקל! ! ! ! !
סגסוגת על בסיס ניקל מתייחסת לסוג של סגסוגת בעלת תכונות מקיפות כגון חוזק גבוה ועמידות מסוימת בפני חמצון וקורוזיה בטמפרטורות גבוהות של 650 עד 1000 מעלות. על פי המאפיינים העיקריים, הם מחולקים לסגסוגות עמידות בחום על בסיס ניקל, סגסוגות עמידות בפני קורוזיה על בסיס ניקל, סגסוגות עמידות בפני שחיקה על בסיס ניקל, סגסוגות מדויקות על בסיס ניקל וסגסוגות זיכרון צורות על בסיס ניקל.
סגסוגות בטמפרטורה גבוהה מחולקות לסגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ברזל, סגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל וסגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס קובלט לפי מצעים שונים. ביניהם, סגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל מכונות סגסוגות על בסיס ניקל.
חומרים מייצגים של סגסוגות על בסיס ניקל הם: 1. סגסוגת Incoloy, כגון Incoloy800, המרכיב העיקרי הוא; 32Ni-21Cr-Ti, Al; זוהי סגסוגת עמידה בחום; 2. סגסוגת Inconel, כגון Inconel600, המרכיב העיקרי הוא; 73Ni-15Cr-Ti, Al; שייך לסגסוגת עמידה בחום; 3. סגסוגת Hastelloy, כלומר סגסוגת Hastelloy, כגון Hastelloy C-276, המרכיב העיקרי הוא; 56Ni-16Cr-16Mo-4W; שייך לסגסוגת עמידה בפני קורוזיה; 4. סגסוגת Monel, כלומר, Monel Alloy, כגון Monel 400, המרכיב העיקרי הוא; 65Ni-34Cu; זוהי סגסוגת עמידה בפני קורוזיה;
יסודות הסגסוג העיקריים הם כרום, טונגסטן, מוליבדן, קובלט, אלומיניום, טיטניום, בורון, זירקוניום וכו'. ביניהם, Cr, Ai וכו' משחקים בעיקר את התפקיד של נוגד חמצון, ולאלמנטים אחרים יש חיזוק תמיסות מוצקות, חיזוק משקעים ו. חיזוק גבול התבואה.
יש לו חוזק גבוה ועמידות מסוימת בפני חמצון וקורוזיה בטמפרטורות גבוהות של 650 עד 1000 מעלות. בשל חוזק הטמפרטורה הגבוהה שלו ועמידותו בפני חמצון וקורוזיה, הוא משמש לעתים קרובות בייצור להבי מנועי מטוסים, מנועי רקטות, כורים גרעיניים וציוד להמרת אנרגיה. חלקים בטמפרטורה גבוהה.
היסטוריית פיתוח
סגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל (להלן סגסוגות על בסיס ניקל) פותחו בסוף שנות ה-30. הממלכה המאוחדת ייצרה לראשונה את הסגסוגת Nimonic 75 (Ni-20Cr-0.4Ti) על בסיס ניקל ב-1941; על מנת לשפר את חוזק הזחילה, נוסף אלומיניום לפיתוח Nimonic 80 (Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al). ארצות הברית באמצע ה-1940, ברית המועצות בסוף שנות ה-40 וסין באמצע ה{18}} פיתחו גם סגסוגות על בסיס ניקל. פיתוח סגסוגות על בסיס ניקל כולל שני היבטים: שיפור הרכב הסגסוגת וחדשנות תהליכי הייצור. בתחילת שנות ה-50, הפיתוח של טכנולוגיית המסת ואקום יצרה תנאים לזיקוק סגסוגות על בסיס ניקל המכילות אלומיניום וטיטניום גבוהים. רוב הסגסוגות המוקדמות על בסיס ניקל היו סגסוגות מעוותות. בסוף שנות ה-50, בשל העלייה בטמפרטורת הפעולה של להבי טורבינה, נדרשה הסגסוגת לחוזק גבוה יותר בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, כאשר חוזק הסגסוגת היה גבוה, יהיה קשה או אפילו בלתי אפשרי לעוות. לכן, נעשה שימוש בטכנולוגיית יציקת השקעה לפיתוח סדרה של סגסוגות עם ביצועים טובים. סגסוגת יציקה בטמפרטורה גבוהה. באמצע ה-1960, פותחו התגבשות כיוונית וסגסוגות-על של גביש יחיד וסגסוגות-על של מתכות אבקה עם תכונות טובות יותר. על מנת לענות על הצרכים של ספינות וטורבינות גז תעשייתיות, פותחו מאז שנות ה-60 מספר סגסוגות על בסיס ניקל בעלות כרום גבוה עם עמידות טובה בפני קורוזיה חמה ומבנה יציב. בתוך כ-40 שנה מתחילת שנות ה-40 ועד סוף שנות ה-70, טמפרטורת הפעולה של סגסוגות על בסיס ניקל עלתה מ-700 מעלות ל-1100 מעלות, עם עלייה ממוצעת של כ-10 מעלות בשנה.
מרכיבים ומאפיינים
סגסוגות-על על בסיס ניקל הן הנפוצות ביותר. הסיבות העיקריות הן שראשית, סגסוגות על בסיס ניקל יכולות להמיס יותר יסודות סגסוגת ולשמור על יציבות מבנית טובה יותר; שנית, הם יכולים ליצור תרכובות בין מתכתיות קוהרנטיות ומסודרות מסוג A3B [Ni3(Al, Ti)] כשלב חיזוק, ניתן לחזק את הסגסוגת ביעילות ולקבל חוזק גבוה יותר בטמפרטורה גבוהה מאשר סגסוגות-על מבוססות ברזל וסגסוגות-על מבוססות קובלט; שלישית, לסגסוגות על בסיס ניקל המכילות כרום יש תכונות חמצון ועמידות טובות יותר מסגסוגות על מבוססות ברזל. יכולת קורוזיה בגז. סגסוגות על בסיס ניקל מכילות יותר מעשרה יסודות, ביניהם Cr ממלא בעיקר תפקיד נוגד חמצון ואנטי קורוזיה, ואלמנטים אחרים ממלאים בעיקר תפקיד מחזק. על פי אופן החיזוק שלהם, ניתן לחלק אותם ל: יסודות מחזקים תמיסה מוצקה, כגון טונגסטן, מוליבדן, קובלט, כרום ונדיום; אלמנטים לחיזוק משקעים, כגון אלומיניום, טיטניום, ניוביום וטנטלום; אלמנטים לחיזוק גבול התבואה, כגון בורון, זירקוניום, מגנזיום ויסודות אדמה נדירים וכו'.
סגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל כוללות סגסוגות מחוזקות בתמיסות מוצקות וסגסוגות מחוזקות משקעים לפי שיטות החיזוק שלהן.
