Niķeļa sakausējuma nodilumizturīgā plāksne ir visplašāk izmantotais sakausējums sakausējuma nodilumizturīgajās plāksnēs, īpaši kosmosa jomā un valsts aizsardzības jomā, piemēram, lidmašīnu dzinēju, raķešu un citu vismodernāko iekārtu izstrādē. svarīga loma. Tā kā sakausējumos uz niķeļa bāzes var izšķīdināt dažādus leģējošus elementus, un var saglabāt labu mikrostruktūras stabilitāti, kas nodrošina daudzus veidus, kā uzlabot to īpašības. Zinātnes un tehnoloģiju attīstība ir izvirzījusi augstākas prasības uz niķeļa bāzes sakausējuma nodilumizturīgām plāksnēm. Lai apmierinātu tirgus pieprasījumu, ir jāpaātrina niķeļa sakausējuma nodilumizturīgo plākšņu izpēte un jāuzlabo tās visaptverošā veiktspēja. Šī pētniecības un izstrādes darba uzmanības centrā ir sakausējuma optimizācijas dizains.
Pirmkārt, cietā šķīduma stiprināšana
Galvenais līdzeklis, lai stiprinātu niķeļa sakausējuma nodilumizturīgās plāksnes veiktspēju, ir pievienot atbilstošu daudzumu cieto šķīdumu stiprinošā elementa. Cietajam šķīdumam pastiprinātajam sakausējumam ir lieliskas antioksidācijas un pretnoguruma īpašības, kā arī laba plastika. Tās izcilākā priekšrocība ir organizatoriskā stabilitāte. Pamatojoties uz šīm īpašībām, uz niķeļa bāzes izgatavotas sakausējuma nodilumizturīgas plāksnes var izmantot, lai ražotu metāla daļas ar augstāku darba temperatūru, piemēram, dzinēja asmeņus. Niķeļa atomu rādiuss ir tuvs volframa, molibdēna un citu sakausējošo elementu atomu rādiusam, pamatojoties uz šīm īpašībām, niķelis vienlaikus var izšķīdināt lielu skaitu volframa, molibdēna un kobalta un citu leģējošo elementu, bet nav jaunas fāzes. parādīsies. Pētījumi ir parādījuši, ka parasto metālu šķīduma temperatūras diapazons parasti ir no 1050 līdz 1560 grādiem. ASV ir izstrādāts izcils cieto šķīdumu pastiprināts sakausējums – niķeļa bāzes deformācijas sakausējuma nodilumizturīga plāksne Haynes280, šis sakausējums 1400 grādu augstā temperatūrā, izturība līdz 165MPa, pagarinājums līdz 87%. Tas galvenokārt ir saistīts ar ugunsizturīgo metāla elementu pievienošanu sakausējumam, piemēram, volframa un hroma; Tajā pašā laikā tiek pievienots neliels oglekļa daudzums, lai izstrādes procesā veidotos karbīdi, kas var kavēt graudu augšanu un stiprināt graudu robežas.
Rezultāti arī parāda, ka sakausējuma izturību var uzlabot, pievienojot lielu daudzumu ugunsizturīgu metāla elementu, piemēram, molibdēnu. Sakausējuma mikrostruktūras stabilitāti var uzlabot, pievienojot rutēnija elementu. Pievienojot noteiktu daudzumu ugunsizturīgu metālu, piemēram, volframa, noteiktos apstākļos var uzlabot sakausējuma izturību pret koroziju. Izturību pret oksidatīvo koroziju var ievērojami uzlabot, pievienojot noteiktu daudzumu retzemju.
Otrkārt, nokrišņu stiprināšana un izkliedes stiprināšana
Pievienojot noteiktu daudzumu nokrišņus stiprinoša elementa niķeļa bāzes sakausējuma nodilumizturīgajai plāksnei, novecošanas laikā var izgulsnēties '-Ni3 (Al, Ti) fāze un ievērojami uzlabot metāla izturību. Tomēr augstas temperatūras darba apstākļos nogulsnēto fāzi ir viegli savākt un audzēt, un daļa tiks atkārtoti izšķīdināta matricā, tādējādi samazinot izturību augstā temperatūrā. Pēdējos gados lielāka uzmanība ir pievērsta oksīda dispersijas pastiprinātai nodilumizturīgajai niķeļa bāzes sakausējuma plāksnei. Šādi sakausējumi parasti tiek mehāniski leģēti, lai iegūtu īpaši smalka (mazāk nekā 50 nm) stabila oksīda mikrostruktūru, kas augstā temperatūrā vienmērīgi izkliedēta sakausējuma matricā. Sakausējuma stiprību var uzturēt apstākļos, kas ir tuvu paša sakausējuma kušanas temperatūrai, un tam ir lieliskas augstas temperatūras šļūdes īpašības, izcila augstas temperatūras oksidācijas izturība un izturība pret oglekļa un sēra koroziju. Pašlaik komerciāli ražotas galvenokārt ir trīs veidu oksīda dispersijas pastiprinātas uz niķeļa bāzes sakausējuma nodilumizturīgas plāksnes: MA956 sakausējums var sasniegt 1350 grādus oksidācijas atmosfērā, ieņemot pirmo vietu oksidācijas izturības, oglekļa izturības un sēra izturības pret koroziju ziņā. sakausējuma nodilumizturīgas plāksnes, un to var izmantot aerodzinēju sadegšanas kameras apšuvumam. MA754 sakausējumu var izmantot oksidējošā atmosfērā 1250 grādu temperatūrā un uzturēt augstu temperatūras izturību un izturību pret sārmu stikla koroziju, un to izmanto, lai izgatavotu motora vadotnes režģa gredzenu un virzošo asmeni. MA6000 sakausējuma stiepes izturība un tecēšanas robeža pie 1100 grādiem ir attiecīgi 222 MPa un 192 MPa. 1100 grādu / 1000 stundu ilgizturība ir 127 MPa, ierindojoties pirmajā vietā sakausējuma nodilumizturīgo plāksnēs, var izmantot lidmašīnu dzinēju lāpstiņām.
