Kateri materiali imajo odlično odpornost na rast zrn?
Pustite sporočilo
Jekla, ki vsebujejo mikrolegirne elemente, kot so Ti, Nb, V, W in Mo, jeklo za prašno metalurgijo, toplotno-odporne zlitine in kompoziti s keramično matriko imajo dobro odpornost na razvoj zrn in lahko učinkovito zavirajo nenormalno grobljenje zrn pri visoki temperaturi.
1. Mikrolegirano jeklo (standardna možnost)
Vrsta materiala
Osnovni mehanizem
Predstavnik razreda
Scenariji, kjer to velja
Ti-vsebujoče jeklo
Visokotemperaturna stabilnost TiC najvišje zapenjanje na mejah zrn
4Cr5MoSiV1-Ti, H13+Ti
Območje jedra z visoko temperaturo (manj kot ali enako 1200 stopinj)
Jeklo, ki vsebuje Nb
Dinamično obarjanje NbC za preprečevanje zajetja zrn
3Cr2W8V + Nb H13 + Nb
Območje nihanja temperature
Jeklo, ki vsebuje V
VC srednje{0}}temperaturna stabilnost po dostopnih cenah
H13 + V, 5CrNiMo
Pomožno območje srednje temperature (manj kot ali enako 900 stopinj)
W/Mo jeklo
WC/Mo2C visoko tališče, visoka odpornost proti lezenju
5Cr4W5Mo2V + H13
Ekstremno visoko{0}}temperaturno okolje
Prednosti: boljši od standardnega H13, dobra obdelovalnost, pogosto uporabljen v bistvenih komponentah, kot so šobe in razdelilniki.
2. Drobno{1}}zrnato jeklo (najboljše za nove kalupe)
Al-uničen H13: AlN nastane z deoksidacijo Al, njegova razpršena porazdelitev pa omejuje rast zrn med segrevanjem;
Drobno{0}}zrnat 4Cr5MoSiV1: postopek taljenja je nadzorovan, da dobimo fino in dosledno izvirno mikrostrukturo (velikost zrn 5–8).
Značilnosti: Ni potrebe po uporabi dragih-zlitin, velika stroškovna-učinkovitost, primerno za množično proizvodnjo.
3. Jeklo za prašno metalurgijo (vrhunske aplikacije)
PM-H13: velikost zrn 8-10, zelo enotna disperzija karbida, veliko boljša odpornost na rast zrn kot tipična jekla;
ASP-23: hitrorezno jeklo, visoka vsebnost V in Mo, ultrafina mikrostruktura + veliko število porazdeljenih karbidov, dobra odpornost na visoke temperature.
Prednosti: dobra izotropija, več kot 30 % večja obremenitev, primerno za natančne kalupe v medicini, optiki in drugih aplikacijah.
4. Toplotno odporne zlitine (uporaba pri ultra visokih temperaturah)
Potrebni materiali
Najvišja delovna temperatura
Lastnosti
Inconel 718 (osnova nikelj)
1100C
Utrjevanje 'faze proti oksidaciji in lezenju
Nikelj-krom (Haynes 230)
1150 stopinj
Dobra odpornost proti lezenju, dobra stabilnost
Stelit 6 (kobalt)
1000C
Je odporen proti koroziji in obrabi ter se lahko uporablja v korozivnem okolju
Visoki stroški, težko jih je obdelati, običajno se uporabljajo za zamenjavo bistvenih komponent.
5. Keramični matrični kompoziti (najboljše raziskave)
SiC/SiC, Al2O3/ZrO2: majhna struktura kovinskih zrn, temperaturna odpornost > 1400 stopinj, skoraj majhna toplotna deformacija;
Uporaba: proti obrabi odporni deli, kot so šobe, obloge in delilniki pretoka v kombinaciji s kovinskimi matricami.
