Yüksek sıcaklık alaşımları, 1300°C'ye veya daha yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini ve kimyasal stabilitelerini koruyabilen alaşımlardır. Havacılık, gaz türbinleri, yüksek sıcaklık fırınları, nükleer endüstri ve yüksek sıcaklık kimyasal ekipmanlarında yaygın olarak kullanılırlar. Modern endüstride yüksek sıcaklık performansına yönelik artan taleplerle birlikte, 1300°C'ye dayanabilen yüksek sıcaklık alaşımları malzeme bilimi alanında çok önemli bir rol oynamaktadır.
Nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımları, yüksek yüksek sıcaklık dayanımına, güçlü sürünme direncine ve iyi oksidasyon direncine sahip olan, 1300 ° C'ye dayanıklı ortamlarda en yaygın kullanılan malzemelerdir. Anahtar dereceler ve özellikler şunları içerir:
Rene 41: Mükemmel yüksek sıcaklık dayanımı ve sürünme direnci; 1300°C'ye kadar maksimum çalışma sıcaklığı; uçak motoru kanatları ve türbin diskleri gibi kritik bileşenlerde yaygın olarak kullanılır.
Inconel 718: Yaygın çalışma sıcaklığı 650-700°C olmasına rağmen, katı çözelti güçlendirme ve çökelme güçlendirme işlemleriyle yüksek sıcaklık koşulları altında gaz türbini kanatlarında, bağlantı elemanlarında ve yüksek sıcaklık yapısal bileşenlerinde kullanılabilir.
Inconel 625 (N06625): Mükemmel korozyon direnci ve oksidasyon direnci, kimya endüstrilerindeki yüksek sıcaklık fırın bileşenleri, denizcilik yüksek sıcaklık ekipmanları ve nükleer endüstri bileşenleri için uygundur.
GH4133, GH99: Çin'de yaygın olarak kullanılan, 1200-1300°C ortamlarda kullanılabilen, gaz türbinlerinde ve yüksek sıcaklık fırın tüplerinde yaygın olarak kullanılan yüksek sıcaklıkta nikel bazlı alaşımlar.
Kobalt bazlı süper alaşımlar: Kobalt bazlı süper alaşımlar, mükemmel sürünme direnci ve termal stabilitesi nedeniyle yüksek sıcaklık alanlarında yaygın olarak kullanılır ve özellikle aşırı sıcaklık ortamları için uygundur.
Stellite serisi: Mükemmel aşınma direnci ve korozyon direnci, 1100-1300 ° C'ye kadar çalışma sıcaklığı, genellikle yüksek sıcaklıktaki kesici takımlarda, türbin kanatlarında ve yüksek sıcaklık valflerinde kullanılır.
Co-28Cr-6Mo alaşımı: Yüksek sıcaklıklarda iyi mekanik özellikleri korur, uçak motorlarının yüksek sıcaklık bileşenlerinde ve gaz türbinlerinin temel yapısal bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır.
Demir bazlı süper alaşımlar: Demir bazlı süper alaşımlar nispeten ucuzdur ve yüksek sıcaklıktaki uygulamalar için uygundur ancak aşırı uygulamalar için uygun değildir. Sıcaklık dirençleri nikel-kobalt bazlı alaşımlardan biraz daha düşük olmasına rağmen bazı endüstriyel sektörlerde rekabetçi kalırlar:
HK40: Çin'de yaygın olarak kullanılan, 1200°C'nin altında kullanılabilen, öncelikle yüksek sıcaklık kazanlarında ve ısı değişim ekipmanlarında kullanılan, yüksek sıcaklıkta demir bazlı bir alaşımdır.
GH3039: Yüksek sıcaklıktaki fırın tüpleri ve yapısal bileşenler için uygun, iyi oksidasyon ve sürünme direncine sahip, demir bazlı bir yüksek sıcaklık alaşımı.
Yüksek Sıcaklık Alaşımlarının Temel Performans Göstergeleri
1300°C'ye dayanıklı yüksek sıcaklık alaşımlarını seçerken aşağıdaki performans göstergeleri dikkate alınmalıdır:
Sürünme Direnci: Uzun süreli yüksek sıcaklık yükleri altında şekil ve mukavemetin korunması, özellikle türbin kanatları ve yüksek sıcaklık fırın boruları için önemlidir.
Oksidasyon ve Korozyon Direnci: Oksitleyici veya aşındırıcı ortamlarda uzun süreli çalışma sırasında yüzey oksidasyonunu, korozyonu veya çatlamayı önler.
Termal Kararlılık: Yüksek sıcaklıklarda yapısal kararlılığın korunması, tane büyümesinin veya kırılgan fazların çökelmesinin önlenmesi.
İşleme Performansı: Karmaşık yapısal bileşenlerin üretimini kolaylaştıran iyi kaynak, dövme ve işleme yetenekleri.
1300°C Yüksek Sıcaklık Alaşımlarının Uygulamaları
Yüksek sıcaklık alaşımlarının modern endüstride geniş uygulamaları vardır:
Havacılık: Türbin motoru kanatları, yanma odaları ve nozüller gibi yüksek sıcaklıktaki önemli bileşenler.
Gaz Türbinleri: Türbin diskleri, kılavuz kanatları, yüksek sıcaklık yatakları ve yanma odası gömlekleri.
Kimyasal Yüksek Sıcaklık Ekipmanı: Yüksek sıcaklık reaktörleri, boru hatları, ısı eşanjörleri ve korozyona dayanıklı fırın tüpleri.
Nükleer Endüstri: Yüksek sıcaklıkta nükleer reaktör bileşenleri, ısı eşanjörleri ve özel borular.
