Beth yw aloion tymheredd uchel? Hanes datblygu aloion tymheredd uchel
Deellir bod aloion tymheredd uchel yn ddeunyddiau aloi sy'n gallu gwrthsefyll straen penodol ar dymheredd uchel penodol ac sydd â'r gallu i wrthsefyll ocsidiad neu gyrydiad. Nesaf, gadewch i ni edrych yn agosach ar beth yw aloion tymheredd uchel a'u hanes datblygu.
Cyflwyniad:
Rhennir aloion tymheredd uchel yn dri math o ddeunyddiau: deunyddiau tymheredd uchel 760 gradd, deunyddiau tymheredd uchel 1200 gradd a deunyddiau tymheredd uchel 1500 gradd, gyda chryfder tynnol o 800MPa. Mewn geiriau eraill, mae'n cyfeirio at ddeunyddiau metel tymheredd uchel sy'n gweithio am amser hir ar dymheredd uwchlaw 760--1500 gradd ac o dan rai amodau straen. Mae ganddynt gryfder tymheredd uchel rhagorol, ymwrthedd da i ocsidiad a chorydiad poeth, priodweddau blinder da, caledwch torri asgwrn a phriodweddau cynhwysfawr eraill. Mae wedi dod yn ddeunydd allweddol na ellir ei adnewyddu ar gyfer cydrannau pen poeth peiriannau tyrbin nwy at ddefnydd milwrol a sifil.
Defnyddir aloion tymheredd uchel yn bennaf i gynhyrchu cydrannau tymheredd uchel megis llafnau tyrbin, asgellau tywys, disgiau tyrbin, disgiau cywasgydd pwysedd uchel a siambrau hylosgi ar gyfer tyrbinau nwy hedfan, llyngesol a diwydiannol. Fe'u defnyddir hefyd i gynhyrchu cerbydau awyrofod, peiriannau roced, adweithyddion niwclear, offer petrocemegol a throsi Glo a dyfeisiau trosi ynni eraill.
llwybr datblygu:
Ers diwedd y 1930au, mae Prydain, yr Almaen, yr Unol Daleithiau a gwledydd eraill wedi dechrau astudio aloion tymheredd uchel. Yn ystod yr Ail Ryfel Byd, er mwyn diwallu anghenion peiriannau awyrofod newydd, aeth yr ymchwil a'r defnydd o aloion tymheredd uchel i gyfnod o ddatblygiad egnïol. Yn gynnar yn y 1940au, ychwanegodd y Deyrnas Unedig swm bach o alwminiwm a thitaniwm yn gyntaf i'r aloi 80Ni-20Cr i ffurfio cyfnod ar gyfer cryfhau, a datblygodd yr aloi cyntaf yn seiliedig ar nicel gyda chryfder tymheredd uchel uchel. Yn ystod yr un cyfnod, er mwyn diwallu anghenion datblygu turbochargers ar gyfer aeroengines piston, dechreuodd yr Unol Daleithiau ddefnyddio aloion Vitallium sy'n seiliedig ar cobalt i wneud llafnau.
Yn ogystal, mae'r Unol Daleithiau hefyd wedi datblygu aloi Inconel sy'n seiliedig ar nicel i wneud y siambr hylosgi o beiriannau jet. Yn ddiweddarach, er mwyn gwella cryfder tymheredd uchel yr aloi ymhellach, ychwanegodd metelegwyr twngsten, molybdenwm, cobalt ac elfennau eraill at yr aloi sy'n seiliedig ar nicel, cynyddu'r cynnwys alwminiwm a thitaniwm, a datblygu cyfres o frandiau aloi, megis y Prydeinig "Nimonic", yr Americanaidd "Mar-M" ac "IN", ac ati; mewn aloion sy'n seiliedig ar cobalt, ychwanegir elfennau megis nicel a thwngsten i ddatblygu amrywiaeth o aloion tymheredd uchel, megis X-45, HA-188, FSX-414, ac ati. i'r diffyg adnoddau cobalt, mae datblygiad superalloys sy'n seiliedig ar cobalt wedi'i gyfyngu.
Yn y 1940au, datblygwyd uwchaloau haearn hefyd. Yn y 1950au, ymddangosodd brandiau fel A-286 ac Incoloy901. Fodd bynnag, oherwydd sefydlogrwydd tymheredd uchel gwael, mae datblygiad wedi bod yn araf ers y 1960au. Dechreuodd yr Undeb Sofietaidd gynhyrchu uwch-aloiau wedi'u seilio ar nicel brand "ЭИ" tua 1950, ac yn ddiweddarach cynhyrchodd uwch-aloiau anffurfiedig cyfres "ЭП" ac uwch-aloi cast cyfres ЖС. Dechreuodd Tsieina dreialu cynhyrchu aloion tymheredd uchel ym 1956, ac yn raddol ffurfiodd y gyfres "GH" o uwch-aloiion anffurfiedig a'r gyfres "K" o uwch-aloi cast. Yn y 1970au, defnyddiodd yr Unol Daleithiau hefyd brosesau cynhyrchu newydd i gynhyrchu llafnau crisialu cyfeiriadol a disgiau tyrbin meteleg powdr, a datblygodd gydrannau aloi tymheredd uchel megis llafnau un grisial i ddiwallu anghenion cynyddol tymereddau mewnfa tyrbinau injan awyrennau.
Hyd yn hyn, mae pob gwlad yn ymchwilio i aloion tymheredd uchel newydd, gan wneud datblygiadau parhaus, arloesi ac ehangu meysydd cymhwyso. Yn natblygiad diwydiant modern, maent yn amlwg wedi dod yn ddeunydd aloi anhepgor.
