Zlitina na osnovi železa/zlitina na osnovi niklja/zlitina na osnovi niklja/plošča iz superzlitine, odporne proti koroziji

Superzlitine na osnovi niklja so razred precipitacijsko utrjenih zlitin, ki se dobro obnesejo v okoljih z visoko temperaturo. Odlične visokotemperaturne lastnosti superzlitin na osnovi niklja so povzročile uporabo tega razreda zlitin v številnih aplikacijah v vesolju.

Superzlitina na osnovi železa je neke vrste superzlitina. Zanj je značilno dodajanje drugih elementov na osnovi železa za legiranje. Superzlitinam na osnovi železa ustrezajo superzlitine na osnovi niklja in superzlitine na osnovi kobalta.

Superzlitine na osnovi kobalta so materiali, ki se uporabljajo pri visokih temperaturah in ekstremnih okoljih z odlično trdnostjo pri visokih temperaturah, odpornostjo proti koroziji in obrabi. Superzlitine na osnovi kobalta so v glavnem sestavljene iz elementov, kot so kobalt, krom, volfram, nikelj in aluminij.

Super zlitine, odporne proti koroziji, zagotavljajo večjo mehansko trdnost, odpornost proti toplotni deformaciji in odpornost proti koroziji v primerjavi s tradicionalnimi zlitinami, zahtevajo manj vzdrževanja in bolje prenašajo težka okolja. Potekajo prizadevanja za izdelavo novih super zlitin, odpornih proti koroziji, kot so super zlitine na osnovi aluminija, in za ustvarjanje novih proizvodnih metod, kot je radioliza, ki uporablja sintezo nanodelcev za tvorbo polikristalov.

Visokotemperaturna odpornost in odpornost proti koroziji superzlitine sta v glavnem odvisni od njene kemične sestave in strukture. Če za primer vzamemo deformirano superzlitino Inconel718 na osnovi niklja, je zlitina sestavljena iz γ matrične faze, δ faze, karbida in ojačane γ' in γ" faze. Kemični elementi in matrična struktura zlitine Inconel718 kažejo njene močne mehanske lastnosti, meja tečenja in natezna trdnost sta nekajkrat boljši od jekla 45 in plastičnost je tudi boljša od jekla 45, stabilna mrežasta struktura in veliko število ojačitvenih faktorjev prispeva k njegovim odličnim mehanskim lastnostim.

Zaradi zapletenega in težkega delovnega okolja superzlitin igra celovitost strojno obdelane površine zelo pomembno vlogo pri njeni učinkovitosti. Vendar pa je superzlitina tipičen material, ki ga je težko obdelati, njegova trdota elementa mikroojačitve je visoka, stopnja utrjevanja je resna, ima visoko strižno napetost in nizko toplotno prevodnost, rezalno silo in rezalno temperaturo v območju rezanja, pogosto se pojavijo pri obdelavi nizke kakovosti površine, poškodbe orodja so zelo resne in druge težave. V splošnih pogojih rezanja bo površinska plast superzlitine povzročila prevelike težave, kot so utrjena plast, preostale napetosti, bela plast, črna plast in plast deformacije zrn.

Superzlitine so toplotno odporne zlitine niklja, železa-niklja in kobalta, ki se lahko uporabljajo pri visokih temperaturah, pogosto >70 % njihove temperature taljenja. Uporabljajo se lahko pri temperaturah, ki presegajo 1050°C z odstopanji do 1200°C. Zaradi te temperaturne odpornosti je primeren kandidat za zamenjavo volframovega karbida v aplikacijah Pick Up.

Najpogosteje uporabljena vrsta superzlitine je material na osnovi niklja, ki vsebuje visoko koncentracijo kroma, železa, titana, kobalta in drugih legirnih elementov. Kot pri drugih skupinah kovinskih materialov je mogoče lastnosti superzlitin prilagajati z različnimi toplotnimi obdelavami in/ali žarjenjem in kaljenjem. V primerjavi z drugimi skupinami materialov imajo superzlitine najvišjo najvišjo delovno temperaturo in najvišje vrednosti trdote. Zaradi trdnosti superzlitin so najboljša alternativa karbidu pri aplikacijah z visoko silo vezi (>1 kg).