Paduan suhu tinggi adalah bahan utama yang digunakan dalam peralatan luar angkasa.
Komposisi paduan suhu tinggi
Paduan suhu tinggi berbahan dasar besi, nikel, dan kobalt. Elemen utama lainnya adalah kromium, aluminium, titanium, tungsten, molibdenum, dll. Sebagai bahan logam kelas satu, mereka dapat bekerja di atas 600 derajat dan dalam kondisi tekanan tertentu untuk waktu yang lama. Mereka memiliki kekuatan dan ketahanan suhu tinggi. Ini memiliki banyak keunggulan dalam hal oksidasi, ketahanan terhadap korosi panas, kinerja kelelahan, ketangguhan patah, dll.
Penerapan paduan suhu tinggi
Paduan suhu tinggi banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, tenaga nuklir, industri otomotif, turbin gas, petrokimia dan bidang lainnya.
Dari perspektif skenario penerapan pasar paduan suhu tinggi global, bidang kedirgantaraan telah lama menempati peringkat pertama, mencakup lebih dari 56% permintaan pasar, dan terutama digunakan dalam pembuatan mesin kedirgantaraan dan pengencang kedirgantaraan.
Klasifikasi paduan suhu tinggi
1. Paduan suhu tinggi dibagi menjadi: menurut unsur dasarnya:
- Paduan suhu tinggi berbahan besi: memiliki suhu pengoperasian lebih rendah, 600~850 derajat, dan umumnya digunakan pada bagian mesin dengan suhu pengoperasian lebih rendah, seperti cakram turbin, selubung, poros, dan bagian lainnya.
- Paduan suhu tinggi berbasis nikel: memiliki suhu pengoperasian tertinggi, sekitar 1000 derajat, dan banyak digunakan dalam pembuatan bagian terpanas mesin aero turbojet dan berbagai turbin gas industri, seperti bilah turbin, baling-baling pemandu, turbin, dll. .
- Paduan suhu tinggi berbasis kobalt: Suhu pengoperasian sekitar 950 derajat. Ini memiliki kemampuan pengecoran dan kemampuan las yang baik. Hal ini terutama digunakan sebagai bahan pisau pemandu. Karena sumber daya kobalt yang rendah, paduan jenis ini mahal.
2. Paduan suhu tinggi dibagi menjadi: menurut proses pembuatannya:
- Paduan suhu tinggi yang berubah bentuk: Suhu pengoperasiannya adalah 600-1000 derajat . Umumnya digunakan pada disk kompresor dan disk turbin pada mesin. Ini memiliki kekuatan yang relatif rendah dan plastisitas yang baik, pemrosesan termal dan kemampuan las.
- Pengecoran superalloy: dapat dibagi menjadi tiga kategori: superalloy kristal equiaxed, superalloy kristal kolumnar yang dipadatkan secara terarah, dan superalloy kristal tunggal.
1) Superalloy setara: Suhu pengoperasian 1000 derajat, menggunakan metode pengecoran investasi tradisional, dengan kapasitas menahan suhu yang relatif rendah. Ini terutama digunakan di bilah belakang turbin mekanis bertekanan rendah. Ini memiliki beragam aplikasi dan menyumbang 0% dari semua coran. 60-70% komponen, tetapi keuntungan tambahan produk rendah.
2) Superalloy silindris yang dipadatkan secara terarah: Suhu pengoperasiannya adalah 1000-1100 derajat. Ini diproduksi menggunakan teknologi solidifikasi terarah dan memiliki kapasitas menahan suhu yang relatif tinggi. Hal ini terutama digunakan pada bilah kerja beberapa tahap pertama turbin tekanan rendah, serta tahap pertama dan kedua turbin tekanan tinggi di beberapa mesin. Bilah rotor kelas 1, cakupan aplikasinya terbatas pada bilah rotor, dan keuntungan tambahan produknya tinggi.
3) Paduan suhu tinggi kristal tunggal: dengan suhu pengoperasian 1200 derajat, diproduksi menggunakan teknologi pemadatan terarah dan pemilihan kristal, dengan kapasitas menahan suhu tertinggi. Hal ini terutama digunakan pada bilah roda bertekanan tinggi pada mesin canggih dan dua tahap pertama bilah turbin bertekanan rendah. Ruang lingkup penerapannya terbatas pada bilah yang berfungsi. Produk Keuntungan tambahan tertinggi.
- Paduan suhu tinggi baru: mengacu pada bahan paduan suhu tinggi yang diproduksi melalui proses manufaktur baru, terutama termasuk paduan suhu tinggi bubuk dan paduan suhu tinggi (ODS) yang diperkuat dispersi.
1) Bubuk paduan suhu tinggi: Suhu penggunaan adalah 1100 derajat. Paduan suhu tinggi diatomisasi menjadi bubuk, dan kemudian pengepresan isostatik panas atau pengepresan dan penempaan isostatik panas digunakan untuk menghasilkan produk paduan suhu tinggi. Ini memiliki tingkat pemanfaatan logam yang tinggi dan biaya rendah. Ia memiliki karakteristik suhu rendah dan kapasitas menahan suhu yang relatif tinggi. Saat ini terutama digunakan pada cakram turbin dan bilah turbin. Ini adalah bahan yang sangat baik untuk komponen bersuhu tinggi seperti cakram turbin, cakram kompresor, dan penyekat turbin pada mesin dengan rasio dorong-terhadap-berat yang tinggi.
2) Paduan suhu tinggi (ODS) yang diperkuat dispersi: dengan suhu pengoperasian 1200 derajat, dibuat menggunakan proses metalurgi serbuk serupa dan memiliki kapasitas menahan suhu tinggi. Hal ini terutama digunakan dalam tabung api, baling-baling pemandu dan bilah turbin.
