Ki kalite asye ki pi chalè - rezistan?

Nan aplikasyon endistriyèl sòti nan motè avyon nan turbines izin elektrik, kapasite nan kenbe tèt ak tanperati ekstrèm san yo pa pèdi fòs, korodasyon, oswa defòme se kritik. Steel, yon alyaj an fè ak kabòn, yo ka ogmante ak eleman divès kalite amelyore rezistans chalè li yo, men se pa tout asye fè egalman anba chalè segondè. Lè evalye "rezistans chalè," faktè kle yo enkli kapasite nan kenbe fòs mekanik nan tanperati ki wo, reziste oksidasyon (yon mòd echèk komen nan chalè segondè), epi evite chanjman estriktirèl tankou kwasans grenn jaden oswa transfòmasyon faz. Pami tout kalite asye, chalè austenitik - reziste asye pur - espesyalman sa yo alye ak nivo segondè nan CHROMIUM, nikèl, ak eleman adisyonèl tankou molibdèn, tengstèn, oswa Niobium {{5}
Austenitik asye pur yo natirèlman chalè - rezistan akòz estrikti austenitik kristal yo, ki rete ki estab nan tanperati ki wo (kontrèman ak asye ferit oswa martensitic, ki gen estrikti ka transfòme ak febli lè chofe). Adisyon nan CHROMIUM (tipikman 16-26%) fòme yon kouch pwoteksyon oksid CHROMIUM sou sifas la, anpeche oksidasyon menm nan tanperati jiska 2,100 degre F (1,150 degre). Nikèl (8-24%) estabilize estrikti austenitik la, asire asye a konsève duktilite ak fòs lè ekspoze a chalè pwolonje. Eleman sa yo baz deja pèfòme asye kabòn, ki kòmanse adousi pi wo a 600 degre F (315 degre) ak oksidasyon rapid nan tanperati ki depase 1,000 degre F (538 degre).
Pouse rezistans chalè plis, avanse klas austenitik enkòpore MOLYBDENUM (MO), tengstèn (W), ak Niobium (NB). MOLYBDENUM amelyore segondè - Tanperati fòs ak rezistans nan ranpe - yon deformation gradyèl anba estrès konstan nan tanperati ki wo - pandan y ap tengstèn ranfòse rezistans ranpe ak estabilite nan tanperati ekstrèm. Niobium fòme karsid ki PIN limit grenn jaden, anpeche kwasans grenn (ki febli asye a) lè chofe pou peryòd tan. Yon premye egzanp se Alloy 310 (UNS S31000), yon CHROMIUM - Nikèl asye austenitic ak 25-28% CHROMIUM ak 19-22% nikèl. Li ka opere kontinyèlman nan tanperati jiska 2,000 degre F (1,093 degre) ak kenbe tèt ak kout - tèm ekspoze a 2,100 degre F (1,150 degre), fè li yon diskontinu nan pawa gwo founo dife, echanjeur chalè, ak konpozan fou.
Pou menm tanperati ki pi wo, asye pur austenitik ak ajoute Cobalt oswa eleman latè ki ra yo Enjenieri pou anviwònman ekstrèm. Sa yo superalloys, souvan klase kòm "chalè - rezistan superalloys" (menm si toujou ki baze sou asye chimi), ka tolere sèvis kontinyèl nan 2,200-2,400 degre F (1,200-1,315 degre). Pou egzanp, kèk klas propriétaires konbine 20-30% CHROMIUM, 15-20% nikèl, 5-10% Cobalt, ak kantite tras nan lantan oswa yttrium. Cobalt amelyore segondè - fòs tanperati a ak rezistans oksidasyon, pandan y ap eleman latè ra rafine kouch nan oksid, fè li plis aderan ak rezistan a spalling (ekaye) pandan monte bisiklèt tèmik. Asye sa yo kritik nan aplikasyon pou avyon, tankou chanm ki degaje konbisyon motè jè, kote tanperati yo ka depase 2,000 degre F (1,093 degre) pou peryòd pwolonje.
Konparezon lòt kalite asye mete aksan sou poukisa chalè austenitik - reziste asye pur kanpe deyò. Ferritic asye pur, ak 10-20% CHROMIUM men ti kras pa gen nikèl, ofri modere rezistans oksidasyon men manke segondè a - fòs tanperati nan klas austenitik, ralantisman siyifikativman pi wo a 1,500 degre F (815 degre). Martensitic asye pur, li te ye pou dite ak fòs nan tanperati chanm, pèdi pi fò nan pwopriyete mekanik yo pi wo a 1,000 degre F (538 degre) epi yo gen tandans fè oksidasyon akòz pi ba kontni CHROMIUM. Steel kabòn, menm segondè - varyete kabòn, yo inoporten pou chalè segondè - yo oksidasyon rapidman pi wo pase 1,000 degre F (538 degre) ak pèdi entegrite estriktirèl pi wo a 1,200 degre F (649 degre).
Yon lòt kategori, nikèl - ki baze sou superalloys, souvan depase asye nan ultra - tanperati ki wo, men yo pa klase kòm "asye" (jan yo gen ti kras pa gen okenn fè). Austenitik chalè - rezistan asye pur pon diferans ki genyen ant asye tradisyonèl ak superalloys nikèl, ofri pri asye a - efikasite ak pratik ak tou pre - rezistans chalè superalloy.
Aplikasyon kle nan chalè ki pi - rezistan asye austenitic pur enkli:
• founo endistriyèl: materyèl pawa ak eleman chofaj ki opere nan 1,800-2,200 degre F (982-1,204 degre).
• Turbines gaz: konpozan tankou anvlòp turbine ak manifoul echapman, ekspoze a 1,500-2,000 degre F (815-1,093 degre) gaz.
• Pwosesis chimik: réacteurs ak tiyo manyen segondè - Tanperati likid korozivite, kote oksidasyon ak rezistans ranpe yo kritik.
• Aerospace: pati motè ak gwo plak pwotèj tèmik, ki egzije fòs nan 1,800 degre F (982 degre) ak pi wo a.
An rezime, ki pi chalè a - rezistan kalite asye se segondè - alyaj austenitik chalè - reziste asye pur, formul ak High CHROMIUM (16-26%), nikèl (8-24%), ak eleman adisyonèl tankou Molybden,, oswa oswa eleman adisyonèl. Asye sa yo kenbe fòs, reziste oksidasyon, epi kenbe estabilite estriktirèl nan tanperati jiska 2,400 degre F (1,315 degre), depase feritik, martensitic, ak asye kabòn. Konbinezon inik yo nan estrikti austenitik, pwoteksyon kouch oksid, ak rezistans fluaj fè yo endispansab nan pi gwo mande nan mond lan - aplikasyon pou endistriyèl tanperati a.