Que sont les superalliages: découvrir les secrets des matériaux hautes performances
Les superalliages sont une classe fascinante de matériaux qui ont révolutionné de nombreuses industries en démontrant une résistance extraordinaire, une résistance à la chaleur et une résistance à la corrosion. Ces alliages sont devenus l'épine dorsale de la technologie d'ingénierie moderne et sont largement utilisés dans l'aviation, la production d'électricité et d'autres domaines. Dans cet article, nous nous plongerons dans le monde des superalliages et explorerons leur composition, leurs propriétés, leurs applications et leur impact significatif sur diverses industries.
Que sont les superalliages?
Les superalliages sont un matériau métallique avec du fer, du nickel et du cobalt comme matrice, qui peut fonctionner pendant une longue période à des températures élevées supérieures à 600 degrés et sous une certaine contrainte. Il a une excellente résistance à haute température, une bonne résistance à l'oxydation et une résistance à la corrosion chaude, de bonnes performances de fatigue, une ténacité de fracture et d'autres propriétés complètes. Il est également appelé "alliage à haute température". Il est principalement utilisé dans les champs aérospatiaux et énergétiques. GH3030, GH4169, GH3230, GH4141, GH5188, GH3128, GH4145, etc.
Propriétés des matériaux des alliages à haute température
Dans des environnements à haute température, divers taux de dégradation des matériaux sont accélérés et l'instabilité structurelle, la déformation et la propagation des fissures, ainsi que l'oxydation et la corrosion de la surface du matériau sont sujettes à l'action de la température et du stress.
Résistance à haute température et résistance à la corrosion
La résistance à haute température et la résistance à la corrosion des alliages à haute température dépendent principalement de leur composition chimique et de leur microstructure. Prenant l'exemple d'alliage à haute température à haute température à base de nickel GH4169 à titre de nickel, on peut voir que l'alliage GH4169 a une teneur élevée au niobium, et le degré de ségrégation de niobium dans l'alliage est directement lié au processus métallurgique. La matrice GH4169 est une solution solide Ni Gr avec une fraction de masse Ni de plus de 50%, ce qui peut résister à des températures élevées d'environ 1000 degrés, similaires à la marque américaine Inconel718. L'alliage se compose de phases en phase de phase de matrice Δ, carbure et phases de renforcement 'et' '. Les éléments chimiques et la structure matricielle de l'alliage GH4169 montrent ses fortes propriétés mécaniques. La limite d'élasticité et la résistance à la traction sont plusieurs fois meilleures que celles de 45 acier, et la plasticité est également meilleure que celle de 45 acier. Ses excellentes propriétés mécaniques sont construites par une structure de réseau stable et un grand nombre de facteurs de renforcement.
Difficulté de traitement élevée
En raison de son environnement de travail complexe et sévère, l'intégrité de la surface d'usinage des alliages à haute température joue un rôle très important dans ses performances. Cependant, les alliages à haute température sont des matériaux typiques difficiles à processus. Ses éléments de micro-renforcement ont une dureté élevée, un durcissement grave, une résistance élevée à la contrainte de cisaillement et une faible conductivité thermique. La force de coupe et la température de coupe dans la zone de coupe sont élevées. Pendant le processus d'usinage, des problèmes tels que une faible qualité de surface d'usinage et des lésions très graves de l'outil se produisent souvent. Dans des conditions de coupe générales, la surface des alliages à haute température produira des problèmes tels que la couche de durcissement excessive, la contrainte résiduelle, la couche blanche, la couche noire et la couche de déformation des grains.
Types d'alliages à haute température
La classification traditionnelle des matériaux en alliage à haute température peut être effectuée dans les trois façons suivantes: par type d'élément matriciel, type de renforcement en alliage et méthode de formation de matériaux.
