Aviācijas un kosmosa rūpniecības lielie sasniegumi ir nesaraujami saistīti ar attīstību un sasniegumiem kosmosa materiālu tehnoloģijās. Iznīcinātāju lielais augstums, lielais ātrums un augstā manevrēšanas spēja prasa, lai lidaparātu konstrukcijas materiāli nodrošinātu pietiekamu izturību, kā arī stingrības prasības. Dzinēja materiāliem jāatbilst augstas temperatūras izturības prasībām, pamatmateriāli ir augstas temperatūras sakausējumi un uz keramikas bāzes veidoti kompozītmateriāli.
Parastais tērauds mīkstina virs 300 ℃, padarot to nepiemērotu augstas temperatūras videi. Lai sasniegtu augstāku enerģijas pārveidošanas efektivitāti, siltumdzinēju enerģijas jomā ir nepieciešamas arvien augstākas darba temperatūras. Augstas temperatūras sakausējumi ir izstrādāti stabilai darbībai temperatūrā virs 600 ℃, un tehnoloģija turpina attīstīties.
Augstas temperatūras sakausējumi ir galvenie materiāli kosmiskajām un kosmosa dzinējiem, kurus pēc sakausējuma galvenajiem elementiem iedala augstas temperatūras sakausējumos uz dzelzs bāzes un niķeļa bāzes. Augstas temperatūras sakausējumi ir izmantoti aeronautikas dzinējos kopš to pirmsākumiem un ir svarīgi materiāli kosmiskās un kosmosa dzinēju ražošanā. Dzinēja veiktspējas līmenis lielā mērā ir atkarīgs no augstas temperatūras sakausējumu materiālu veiktspējas līmeņa. Mūsdienu aeronautikas dzinējos augstas temperatūras sakausējumu materiālu daudzums veido 40–60 procentus no dzinēja kopējā svara, un tos galvenokārt izmanto četrām galvenajām karstās gala sastāvdaļām: sadegšanas kamerām, vadotnēm, turbīnu lāpstiņām un turbīnu diskiem, kā arī tādiem komponentiem kā magazīnas, gredzeni, lādēšanas sadegšanas kameras un astes sprauslas.
(Sarkanajā diagrammas daļā ir attēloti augstas temperatūras sakausējumi)
Niķeļa bāzes augstas temperatūras sakausējumi parasti darbojas 600 ℃ temperatūrā virs noteikta sprieguma apstākļiem, tam ir ne tikai laba augstas temperatūras oksidēšanās un korozijas izturība, bet arī augsta augstas temperatūras izturība, šļūdes izturība un izturības izturība, kā arī laba noguruma izturība. To galvenokārt izmanto kosmosa un aviācijas jomā augstas temperatūras apstākļos, konstrukcijas elementos, piemēram, lidmašīnu dzinēju lāpstiņās, turbīnu diskos, sadegšanas kamerās utt. Niķeļa bāzes augstas temperatūras sakausējumus var iedalīt deformētos augstas temperatūras sakausējumos, lietās augstas temperatūras sakausējumos un jaunos augstas temperatūras sakausējumos atkarībā no ražošanas procesa.
Jo augstāka ir karstumizturīga sakausējuma darba temperatūra, jo vairāk ir sakausējuma stiprināšanas elementu un sarežģītāks ir tā sastāvs, kā rezultātā dažus sakausējumus var izmantot tikai liešanas stāvoklī un tos nevar deformēt karstās apstrādes laikā. Turklāt leģējošo elementu skaita palielināšanās izraisa niķeļa sakausējumu sacietēšanu, izraisot ievērojamu komponentu atdalīšanos, kā rezultātā rodas nevienmērīga struktūra un īpašības.Pulvermetalurģijas procesa izmantošana augstas temperatūras sakausējumu ražošanā var atrisināt iepriekš minētās problēmas.Pateicoties mazajām pulvera daļiņām, pulvera dzesēšanas ātrumam, segregācijas novēršanai un uzlabotai karstās apstrādājamības uzlabošanai, sākotnējais liešanas sakausējums tiek pārveidots par augstas temperatūras sakausējumu karstās apstrādājamības deformāciju, uzlabojas tecēšanas robeža un noguruma īpašības, un augstas temperatūras sakausējums ir radīts jauns veids, kā ražot augstākas stiprības sakausējumus.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 19. janvāris