Liga de alta temperatura refere-se a um tipo de material metálico feito de ferro, cobalto e níquel como elementos de matriz e fundido com outros elementos metálicos ou não metálicos. Pode funcionar por muito tempo em temperaturas ultra-altas acima de 600 graus e sob certas tensões. É o principal material de aplicação nas áreas aeroespacial, turbinas a gás, automóveis, energia nuclear, petroquímica, etc.
1. Classificação
1. Por elementos constituintes:
Liga de alta temperatura à base de ferro: uma liga de alta temperatura composta de ferro, cromo, tungstênio, molibdênio e outros elementos, usada em condições de temperatura média (600-850 graus). Ligas à base de ferro são geralmente usadas em peças do motor com temperaturas operacionais mais baixas, como discos de turbina, carcaças e eixos.
Liga de alta temperatura à base de níquel: uma liga de alta temperatura composta de níquel, cromo, molibdênio e outros elementos, usada em condições de média e alta temperatura (650-1000 graus). Entre todas as ligas de alta temperatura, as ligas de alta temperatura à base de níquel têm a maior resistência a altas temperaturas e são amplamente utilizadas na fabricação de motores de aeronaves turbojato e nas peças mais quentes de várias turbinas a gás industriais, como pás de turbina, pás guia, turbinas, etc
Liga de alta temperatura à base de cobalto: uma liga austenítica de alta temperatura composta de cobalto, cromo, tungstênio, níquel e outros elementos, usada em condições de alta temperatura, com teor de cobalto de 40%-65%, boa moldabilidade e soldabilidade, e usado principalmente como materiais de lâmina guia. Devido aos recursos limitados de cobalto, este tipo de liga é caro.
2. Classificação por processo de fabricação: Pode ser dividida principalmente em três categorias: ligas deformadas de alta temperatura, ligas fundidas de alta temperatura e ligas de metalurgia do pó de alta temperatura.
3. Classificação por método de fortalecimento: Inclui principalmente quatro categorias: fortalecimento de solução sólida, fortalecimento de precipitação, fortalecimento de dispersão de óxido e fortalecimento de fibra.
2. Aplicação
Ligas de alta temperatura são amplamente utilizadas nos principais componentes hot-end da aviação, motores aeroespaciais, navios e turbinas a gás industriais.
1. Campo de aviação
Ligas de alta temperatura têm sido usadas em motores de aviação desde o seu nascimento. Nos motores de aviação modernos, os materiais de liga de alta temperatura são usados principalmente para quatro componentes principais de extremidade quente: câmaras de combustão, câmaras guia, pás de turbina e discos de turbina. Além disso, eles também são usados para carcaças, anéis, pós-combustores e bocais de cauda.
2. Principais componentes das turbinas a gás
As turbinas a gás são cada vez mais utilizadas nas áreas de navios, eletricidade, petroquímica, metalurgia, etc. Em comparação com os motores de aviação, as turbinas a gás requerem ligas de alta temperatura para terem forte resistência à corrosão térmica e boa estabilidade organizacional, além de boa resistência à fluência, fadiga força e plasticidade. Portanto, ligas de alta temperatura são as principais matérias-primas para pás de turbina e lâminas guia com excelente desempenho mecânico de produtividade de processamento e organização estável, o que determina diretamente se a turbina a gás pode operar eficientemente por um longo tempo em um ambiente de trabalho complexo.
3. Campo de energia nuclear
As ligas de alta temperatura para energia nuclear incluem materiais de revestimento de elementos combustíveis, materiais estruturais e grades de posicionamento de barras de combustível, trocadores de calor de fornos a gás de alta temperatura, etc., que são difíceis de substituir por outros materiais.
4. Outros campos
As ligas de alta temperatura também desempenham um papel insubstituível em áreas civis, como eletricidade, petroquímica, automóveis, metalurgia e fabricação de vidro.
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