Cynnydd ymchwil o ddeunyddiau uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel
Dros yr hanner canrif ddiwethaf, mae Tsieina wedi datblygu a ffurfio llawer o systemau superalloy sy'n seiliedig ar nicel i ddiwallu anghenion cynyddol pŵer, cludiant, hedfan, awyrofod a diwydiannau eraill. Yn benodol, mae datblygiad superalloys sy'n seiliedig ar nicel wedi gwella perfformiad peiriannau awyrofod Tsieina yn fawr. gwneud cyfraniad sylweddol at welliant. Mae'r papur hwn yn cyflwyno'n fyr hanes datblygu uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel, yn adolygu cynnydd ymchwil uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel yn ystod y blynyddoedd diwethaf, ac yn trafod tueddiadau cymhwyso a datblygu uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel.
rhagymadrodd
Mae mwy na 50% o'r deunyddiau mewn peiriannau tyrbin nwy modern yn defnyddio aloion tymheredd uchel, y mae swm yr aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yn cyfrif am tua 40% o ddeunyddiau'r injan. Mae gan aloion sy'n seiliedig ar nicel briodweddau cynhwysfawr rhagorol ar dymheredd canolig ac uchel. Maent yn addas ar gyfer gweithio ar dymheredd uchel am amser hir a gallant wrthsefyll cyrydiad a sgraffiniad. Dyma'r rhai mwyaf cymhleth a ddefnyddir yn helaeth mewn rhannau tymheredd uchel ac mae ganddynt lawer o briodweddau metelegol ymhlith yr holl uwch-aloiau. Aloeon sydd o ddiddordeb mwyaf i weithwyr. Defnyddir aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yn bennaf mewn cydrannau strwythurol sy'n gweithio ar 950 ~ 1050 gradd yn y maes awyrofod, megis llafnau gweithio aeroengine, disgiau tyrbin, siambrau hylosgi, ac ati. arwyddocâd i ddatblygiad diwydiant awyrofod fy ngwlad.
1 Trosolwg
Mae aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yn aloion tymheredd uchel sy'n defnyddio nicel fel y matrics (yn gyffredinol cynnwys mwy na 50%) ac mae ganddynt gryfder uchel ac ymwrthedd da i ocsidiad a chorydiad nwy yn yr ystod o 650 i 1000 gradd. Fe'i datblygir ar sail aloi Cr20Ni80. Er mwyn bodloni gofynion cryfder thermol tymheredd uchel (cryfder tymheredd uchel, ymwrthedd creep, cryfder blinder tymheredd uchel) tua 1000 gradd a gwrth-ocsidiad a gwrth-cyrydu mewn cyfryngau nwy, mae nifer fawr o atgyfnerthiadau wedi'u hychwanegu . Elfennau, megis W, Mo, Ti, Al, Nb, Co, ac ati, i sicrhau ei berfformiad tymheredd uchel uwch. Yn ogystal â chryfhau datrysiad solet, mae superalloys hefyd yn dibynnu ar gryfhau dyddodiad y cyfnod ′ cyfansawdd rhyngfetelaidd (Ni3Al neu Ni3Ti, ac ati) a ffurfiwyd gan Al, Ti, ac ati a Ni, cryfhau gwasgariad mewngroenaidd rhai MC sefydlog dirwy, M23C6 mae carbidau, a B, Zr, Re, ac ati yn chwarae rhan wrth buro a chryfhau ffiniau grawn. Pwrpas ychwanegu Cr yw gwella ymhellach ymwrthedd cyrydiad gwrth-ocsidiad a thymheredd uchel aloion tymheredd uchel. Mae gan uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel briodweddau cynhwysfawr da ac fe'u defnyddiwyd yn helaeth yn y sectorau diwydiant awyrofod, modurol, cyfathrebu ac electroneg. Wrth archwilio priodweddau posibl aloion sy'n seiliedig ar nicel, mae ymchwilwyr wedi cyflwyno gofynion uwch ar gyfer eu perfformiad. Mae ysgolheigion domestig a thramor wedi datblygu technegau prosesu newydd ar gyfer aloion sy'n seiliedig ar nicel, megis gofannu isothermol, dadffurfiad allwthio, anffurfiad cladin, ac ati.
2. Hanes datblygiad uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel
Mae uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel mewn safle arbennig o bwysig ym maes cyfan aloion. Dechreuodd ei ddatblygiad a'i ddefnydd ddiwedd y 1930au, ac fe'u datblygwyd yn erbyn y cefndir bod ymddangosiad awyrennau jet yn rhoi gofynion uwch ar berfformiad superalloys. . Cynhyrchodd y Deyrnas Unedig yr aloi sy'n seiliedig ar nicel Nimonic75 (Ni-20Cr-0.4Ti) gyntaf ym 1941. Er mwyn gwella'r cryfder ymgripiad, ychwanegwyd alwminiwm i ddatblygu Nimonic80 (Ni{{9}). }Cr-2.5Ti-1.3Al). Datblygodd yr Unol Daleithiau yn y canol, yr Undeb Sofietaidd ar ddiwedd y 1940au, a Tsieina yng nghanol-1950au hefyd uwch-aloiau nicel.
Mae datblygu aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yn cynnwys dwy agwedd: gwella cyfansoddiad aloi ac arloesi prosesau cynhyrchu. Yn gynnar yn y 1950au, creodd datblygiad technoleg mwyndoddi gwactod amodau ar gyfer mireinio aloion sy'n seiliedig ar nicel sy'n cynnwys alwminiwm a thitaniwm uchel; ar ddiwedd y 1950au, defnyddiwyd technoleg castio trachywiredd buddsoddi i ddatblygu cyfres o aloion castio gyda chryfder tymheredd uchel da; yn y 1960au Yn y tymor canol, datblygwyd crisialu cyfeiriadol a superalloys grisial sengl a superalloys meteleg powdr gyda pherfformiad gwell; er mwyn diwallu anghenion llongau a thyrbinau nwy diwydiannol, datblygwyd nifer o aloion uchel-cromiwm sy'n seiliedig ar nicel uchel-cromiwm nicel gyda gwell ymwrthedd cyrydiad poeth a strwythur sefydlog ers y 1960au. aloi. Mewn tua 40 mlynedd o ddechrau'r 1940au i ddiwedd y 1970au, cynyddodd tymheredd gweithredu aloion nicel o 700 gradd i 1100 gradd, gyda chynnydd cyfartalog o tua 10 gradd y flwyddyn.
