Legura na bazi željeza / Legura na bazi nikla / Legura na bazi nikla / Ploča od superlegure otporne na koroziju

Superlegure na bazi nikla su klasa legura ojačanih taloženjem koje se dobro ponašaju u okruženjima s visokim temperaturama. Izvrsna visokotemperaturna svojstva superlegura na bazi nikla rezultirala su primjenom ove klase legura u mnogim aplikacijama u zrakoplovstvu.

Superlegura na bazi željeza je vrsta superlegura. Karakterizira ga dodavanje drugih elemenata na bazi željeza za legiranje. Superlegurama na bazi željeza odgovaraju superlegure na bazi nikla i superlegure na bazi kobalta.

Superlegure na bazi kobalta su materijali koji se koriste u visokotemperaturnim i ekstremnim okruženjima s izvrsnom čvrstoćom na visokim temperaturama, otpornošću na koroziju i otpornošću na trošenje. Superlegure na bazi kobalta uglavnom se sastoje od elemenata kao što su kobalt, krom, volfram, nikal i aluminij.

Super legure otporne na koroziju pružaju povećanje mehaničke čvrstoće, otpornosti na toplinsku deformaciju i otpornosti na koroziju u usporedbi s tradicionalnim legurama, zahtijevaju manje održavanja i bolje podnose oštra okruženja. U tijeku su napori da se naprave nove super legure otporne na koroziju kao što su super legure na bazi aluminija i da se stvore nove metode proizvodnje kao što je radioliza koja koristi sintezu nanočestica za formiranje polikristala.

Otpornost na visoke temperature i otpornost na koroziju superlegure uglavnom ovise o njenom kemijskom sastavu i strukturi. Uzimajući za primjer deformiranu superleguru Inconel718 na bazi nikla, legura se sastoji od γ matrične faze, δ faze, karbida i ojačane γ' i γ" faze. Kemijski elementi i struktura matrice Inconel718 legure pokazuju njena snažna mehanička svojstva, granica razvlačenja i vlačna čvrstoća nekoliko su puta bolji od čelika 45, i plastičnost je također bolja od čelika 45 stabilne rešetkaste strukture i veliki broj faktora ojačanja doprinosi njegovim izvrsnim mehaničkim svojstvima.

Zbog složenog i oštrog radnog okruženja superlegura, cjelovitost strojno obrađene površine igra vrlo važnu ulogu u njezinim performansama. Međutim, superlegura je tipičan materijal koji se teško obrađuje, njegova mikroojačavajuća tvrdoća je visoka, stupanj otvrdnjavanja je ozbiljan, ima visoko smično naprezanje i nisku toplinsku vodljivost, silu rezanja i temperaturu rezanja u području rezanja, često se pojavljuju u obradi niske kvalitete površine, oštećenje alata je vrlo ozbiljno i drugi problemi. Pod općim uvjetima rezanja, površinski sloj superlegure proizvest će prevelike probleme kao što su otvrdnuti sloj, zaostalo naprezanje, bijeli sloj, crni sloj i sloj deformacije zrna.

Superlegure su toplinski otporne legure nikla, željezo-nikla i kobalta koje se mogu koristiti na visokim temperaturama, često >70% njihovih temperatura taljenja. Mogu se koristiti na temperaturama iznad 1050°C s ekskurzijama do 1200°C. Ova karakteristika otpornosti na temperaturu čini ga prikladnim kandidatom za zamjenu za volfram karbid u Pick Up aplikacijama.

Najrašireniji tip superlegure je materijal na bazi nikla koji sadrži visoku koncentraciju kroma, željeza, titana, kobalta i drugih legirajućih elemenata. Kao i kod drugih skupina metalnih materijala, svojstva superlegura mogu se prilagoditi različitim toplinskim obradama i/ili žarenjem i kaljenjem. U usporedbi s drugim skupinama materijala, superlegure imaju najvišu maksimalnu radnu temperaturu i najveće vrijednosti tvrdoće. Čvrstoća superlegura čini ih najboljom alternativom za karbid u primjenama visoke sile vezivanja (>1 kg).