Hochtemperaturlegierungen sind eine wesentliche Komponente in der Luft- und Raumfahrtindustrie und werden üblicherweise in Motoren, Turbinen und Stromerzeugungsgeräten eingesetzt. Diese Arten von Legierungen müssen in der Lage sein, extremen Temperaturen und harten Umgebungen standzuhalten. In diesem Artikel werden wir die Eigenschaften von Hochtemperaturlegierungen und ihre Verwendung unter extremen Bedingungen untersuchen.
Hochtemperaturlegierungen sind so konzipiert, dass sie hohen Temperaturen über 500 ° C standhalten, und sie werden in Umgebungen verwendet, in denen regelmäßige Metalle schnell schmelzen oder sehr anfällig für extreme Hitze werden. Diese Legierungen werden in Anwendungen wie dem heißen Abschnitt von Turbinenmotoren, Abgabsystemen in Flugzeugen und Wärmeschildmaterialien verwendet, die für die Raum -Exploration verwendet werden.
Die häufigsten Metalle, die in Hochtemperaturlegierungen verwendet werden, sind Nickel, Eisen und Titan aufgrund ihrer Stärke, ihrer Oxidation und Korrosion. Andere Metalle wie Cobalt und Chrom werden ebenfalls für ihre einzigartigen Eigenschaften verwendet. Diese Legierungen werden im Allgemeinen in drei Kategorien eingeteilt, basierend auf ihrem primären Metallgehalt: Nickel-basierte Legierungen, Legierungen auf Eisenbasis und Legierungen auf Titanbasis.
Nickelbasierte Legierungen sind die am häufigsten verwendeten Hochtemperaturlegierungen und sind bekannt für ihre herausragende Resistenz gegen hohe Temperaturen, Korrosion und Kriechen. Nickelbasierte Legierungen haben Eigenschaften, die sie ideal für extreme Umgebungen mit häufigen Temperaturänderungen machen, einschließlich thermischer Schock. Sie sind das primäre Material, das in Teilen von Turbinenmotoren verwendet wird, einschließlich Klingen, Brennstärken und Auspuffanlagen.
Legierungen auf Eisenbasis sind nicht so häufig wie Legierungen auf Nickelbasis, werden aber in bestimmten Anwendungen weiterhin verwendet. Sie sind bekannt für ihre hervorragende Resistenz gegen Oxidation, Korrosion und Kriechen. Legierungen auf Eisenbasis werden in Gasturbinenmotoren und Auspuffanlagen verwendet.
Legierungen auf Titanbasis sind die stärksten der Hochtemperaturlegierungen und haben einen guten Wärmebeständigkeit. Sie werden in Anwendungen verwendet, bei denen Stärke ein kritischer Faktor ist, z. Legierungen auf Titanbasis eignen sich für den Einsatz in Umgebungen mit niedrigen Sauerstoffspiegeln wie Tiefseeforschung.
Der Herstellungsprozess von Hochtemperaturlegierungen beinhaltet eine präzise Mischung der Metallpulver, das Drücken des Pulvers in einen Würfel und das Erhitzen der Würfel in einem Vakuumofen. Dieser Prozess wird als Sintern bezeichnet und bildet einen festen Metallblock, der in verschiedenen Formen und Größen weiter verarbeitet wird. Nach dem Sintern wird der Metallblock normalerweise geschmiedet oder bearbeitet, um seine endgültige Form zu erzeugen.
Bei dem Schmiedvorgang wird das Metall auf eine hohe Temperatur erhitzt und es dann in eine bestimmte Form hämmert. Der Prozess des Schmiedens trägt dazu bei, die Stärke und Zähigkeit des Metalls zu verbessern und es auch in extremen Umgebungen gegen Verschleiß zu resistent zu machen.
Die Verwendung von Hochtemperaturlegierungen hat die Luft- und Raumfahrtindustrie revolutioniert. Sie ermöglichen die Schaffung effizienterer und leistungsstärkerer Strahlmotoren, die erhöhte Temperaturen und Druckstände standhalten können. Hochtemperaturlegierungen haben die Weltraumforschung zugänglicher gemacht, indem Lösungen für Wärmeschilde und Raketenmotorenkomponenten bereitgestellt werden.
Zusammenfassend sind Hochtemperaturlegierungen eine wesentliche Komponente in der Luft- und Raumfahrtindustrie, da sie hohen Temperaturen, Korrosion und Kriechen standhalten können. Diese Legierungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter Turbinenmotorteile, Auspuffanlagen und Wärmeschildmaterialien für die Raum -Exploration. Während die Technologie weiter voranschreitet, wird die Nachfrage nach Hochtemperaturlegierungen weiter wachsen, und wir werden wahrscheinlich in Zukunft innovativere Anwendungen dieser Legierungen sehen.