Temperatureгары температуралы эретмә җылылык көче эретмәсе дип тә атала. Матрица структурасы буенча материалларны өч категориягә бүлеп була: тимер нигезендәге никель һәм хром нигезендә. Productionитештерү режимы буенча, аны деформацияләнгән супераллойга һәм кастинг супераллойына бүлеп була.
Бу аэрокосмик кырда алыштыргысыз чимал. Бу аэрокосмик һәм авиация җитештерү двигательләренең югары температуралы өлеше өчен төп материал. Ул, нигездә, яну камерасы, турбина плитасы, юл күрсәткеч, компрессор һәм турбина диск, турбина корпусы һәм башка өлешләр җитештерү өчен кулланыла. Хезмәт күрсәтү температурасы диапазоны 600 ℃ - 1200 is. Стресс һәм экологик шартлар кулланылган өлешләр белән төрле. Эретүнең механик, физик һәм химик үзлекләренә катгый таләпләр бар. Бу двигательнең эшләве, ышанычлылыгы һәм гомере өчен хәлиткеч фактор. Шуңа күрә, супераллой - үсеш алган илләрдә аэрокосмос һәм милли оборона өлкәсендәге төп тикшеренү проектларының берсе.
Супераллойларның төп кулланмалары:
1. Яну камерасы өчен югары температуралы эретмә
Авиация турбина двигателенең яну камерасы (ялкын трубасы дип тә атала) төп температураның төп компонентларының берсе. Ягулык атомизациясе, нефть һәм газ катнашуы һәм башка процесслар яну камерасында үткәрелгәнгә, яну камерасында максималь температура 1500 ℃ - 2000 reach, яну камерасындагы стена температурасы 1100 reach җитә ала. Шул ук вакытта ул җылылык стрессын һәм газ стрессын да йөртә. Highгары ыргыту / авырлык коэффициенты булган күпчелек двигательләр кыска озынлыкка һәм югары җылылык сыйдырышлыгына ия булган яну камераларын кулланалар. Яну камерасында максималь температура 2000 reaches, дивар температурасы газ пленкасы яки пар суытылганнан соң 1150 reaches җитә. Төрле өлешләр арасындагы зур температура градиентлары җылылык стрессын тудырачак, ул эш торышы үзгәргәндә кискен күтәреләчәк һәм төшәчәк. Материал җылылык шокына һәм җылылык аруына китерәчәк, һәм бозылу, ярыклар һәм башка кимчелекләр булачак. Гадәттә, яну камерасы эретмәдән ясалган, һәм техник таләпләр аерым өлешләрнең хезмәт шартлары буенча түбәндәгечә ясала: ул югары температуралы эретмә һәм газ куллану шартларында билгеле оксидлашуга һәм газ коррозиясенә каршы тора; Аның билгеле бер мизгел һәм чыдамлык көче, җылылык арыганлыгы һәм түбән киңәю коэффициенты бар; Эшкәртү, формалаштыру һәм тоташуны тәэмин итү өчен җитәрлек пластиклылык һәм эретеп ябыштыру сәләте бар; Хезмәт итү чорында ышанычлы эшләүне тәэмин итү өчен җылылык циклы астында яхшы оештыру тотрыклылыгы бар.
а. MA956 эретелгән күзәнәкле ламинат
Беренче этапта күзәнәкле ламинат HS-188 эритмәсе белән ясалган, фотога төшерелгәннән соң, диффузия бәйләнеше белән ясалган. Эчке катлам дизайн таләпләренә туры китереп идеаль суыту каналына ясалырга мөмкин. Бу структураны суыту традицион кино суыту газының 30% ка гына кирәк, бу двигательнең җылылык циклының эффективлыгын күтәрә ала, яну камерасы материалының җылылык үткәрү сыйфатын киметә, авырлыкны киметә һәм авырлыкны арттыра ала. нисбәте. Хәзерге вакытта практик куллануга керер алдыннан төп технологияне бозырга кирәк. MA956дан ясалган күзәнәкле ламинат - АКШ тарафыннан кертелгән яңа буын яну камерасы материалы, аны 1300 at кулланырга мөмкин.
б. Керамик композитларны яну камерасында куллану
АКШ 1971-нче елдан газ турбиналарында керамиканы куллану мөмкинлеген тикшерә башлады. 1983-нче елда АКШ-та алдынгы материаллар эшләү белән шөгыльләнүче кайбер төркемнәр алдынгы самолетларда кулланылган газ турбиналары өчен күрсәткечләр сериясен формалаштырдылар. Бу күрсәткечләр: турбина кертү температурасын 2200 to кадәр арттыру; Химик исәпләүнең яну торышы астында эшләү; Бу өлешләргә кулланылган тыгызлыкны 8г / см3дән 5г / см3гә кадәр киметегез; Компонентларны суытуны кире кагарга. Бу таләпләрне канәгатьләндерү өчен, өйрәнелгән материалларга графит, металл матрица, керамик матрица композитлары һәм бер фазалы керамикага өстәп интерметаль кушылмалар керә. Керамик матрица композитлары (CMC) түбәндәге өстенлекләргә ия:
Керамик материалның киңәйтү коэффициенты никель нигезендәге эретмәгә караганда күпкә кечерәк, һәм каплау җиңел. Арадаш металл белән керамик композитлар ясау, яну камерасы материалларының үсеш юнәлеше булган селкенү җитешсезлеген җиңә ала. Бу материалны 10% - 20% суыту һавасы белән кулланырга мөмкин, һәм металл арткы изоляция температурасы якынча 800 is, һәм җылылык үткәрү температурасы төрле суыту һәм кино суыту температурасыннан күпкә түбән. Супераллой B1900 + керамик каплау саклагыч плиткасы V2500 двигательендә кулланыла, һәм үсеш юнәлеше B1900 (керамик каплау белән) плиткасын SiC нигезендәге композит яки антиоксидация C / C композиты белән алыштыру. Керамик матрица композиты - двигатель яну камерасының үсеш материалы, авырлыгы 15-20, хезмәт күрсәтү температурасы 1538 ℃ - 1650 is. Ул ялкын трубасы, йөзүче дивар һәм яндыргыч өчен кулланыла.
2. Турбина өчен югары температуралы эретмә
Аэро-двигатель турбина плитасы - иң каты температура йөген һәм аэро-двигательдә иң начар эш шартларын йөртүче компонентларның берсе. Highгары температурада ул бик зур һәм катлаулы стресс кичерергә тиеш, шуңа күрә аның матди таләпләре бик катгый. Аэро-двигатель турбина плиталары өчен супераллойлар:
а. Белешмә өчен югары температура эретмәсе
Дефлектор - турбина двигателенең җылылык тәэсиренә китергән өлешләренең берсе. Яну камерасында тигез булмаган яну килеп чыккач, беренче этаптагы юл ванының җылыту йөге зур, бу күрсәткеч юлының бозылуының төп сәбәбе. Аның хезмәт температурасы турбина плитасына караганда 100 ℃ югарырак. Аерма шунда: статик өлешләр механик йөккә буйсынмыйлар. Гадәттә, җылылык стрессына, бозылуга, җылылык аруына һәм температураның тиз үзгәрүе аркасында җирле януга китерү җиңел. Белешмә ван эретмәсе түбәндәге үзенчәлекләргә ия булырга тиеш: җитәрлек югары температура көче, даими селкенүчәнлек һәм җылылык аруының яхшы эшләнеше, югары оксидлашуга каршы тору һәм җылылык коррозиясе, җылылык стрессы һәм тибрәнү каршылыгы, бөкләнү деформация сәләте, яхшы кастинг процессын формалаштыру һәм эретеп ябыштыру, һәм каплаудан саклау.
Хәзерге вакытта, югары ыргыту / авырлык коэффициенты булган иң алдынгы двигательләр буш чуен плиталар кулланалар, һәм юнәлешле һәм бер кристалл никель нигезендәге супераллойлар сайланган. Highгары авырлыктагы двигатель 1650 ℃ - 1930 temperature югары температурага ия һәм җылылык изоляциясе белән сакланырга тиеш. Суыту һәм каплаудан саклау шартларында пычак эретмәсенең хезмәт температурасы 1100 more артык, бу киләчәктә гид материалының температура тыгызлыгы бәясенә яңа һәм югарырак таләпләр куя.
б. Турбина плиталары өчен супераллойлар
Турбина плиталары - аэро-двигательләрнең төп җылылык йөртүче өлешләре. Аларның эш температурасы гид плиталарыннан 50 ℃ - 100 ℃ түбән. Алар зур центрифугааль стресс, тибрәнү стрессы, җылылык стрессы, һава агымын агызу һәм әйләнгәндә башка эффектлар йөртәләр, һәм эш шартлары начар. Двигательнең кайнар оч компонентларының хезмәт итү вакыты 2000 сәгатьтән артык. Шуңа күрә, турбина плитасы эритмәсе хезмәт температурасында югары селкенүгә каршы торуга һәм ярылу көченә, югары һәм түбән цикллы ару, салкын һәм кайнар ару, җитәрлек пластиклылык һәм тәэсир катылыгы, кисәк сизгерлеге кебек яхшы югары һәм урта температураның комплекслы үзлекләренә ия булырга тиеш; Oxгары оксидлашуга каршылык һәм коррозиягә каршы тору; Яхшы җылылык үткәрүчәнлеге һәм сызыклы киңәюнең түбән коэффициенты; Яхшы кастинг процессы; Озак вакытлы структур тотрыклылык, хезмәт температурасында TCP фазасы явым-төшеме юк. Кулланылган эретмә дүрт этап аша уза; Деформацияләнгән эретелгән кушымталарга GH4033, GH4143, GH4118 һ.б. керә; Кастинг эретмәсе куллануда K403, K417, K418, K405, юнәлешле каты алтын DZ4, DZ22, бер кристалл эритмәсе DD3, DD8, PW1484 һ.б. бар, хәзерге вакытта ул өченче буын бер кристалл эретмәләренә үсә. Кытайның бердәнбер кристалл эритмәсе DD3 һәм DD8 тиешенчә Кытай турбиналарында, турбофан двигательләрендә, вертолетларда һәм корабль двигательләрендә кулланыла.
3. Турбина диск өчен югары температура эретмәсе
Турбина дискы - турбина двигателенең иң стресслы әйләнүче өлеше. Двигательнең тәгәрмәч флангының эш температурасы 8 һәм 10 авырлыгы 650 ℃ һәм 750 reaches җитә, һәм тәгәрмәч үзәгенең температурасы якынча 300 is, зур температура аермасы белән. Нормаль әйләнү вакытында ул пычакны югары тизлектә әйләнергә этәрә һәм максималь центрифуга көче, җылылык стрессы һәм тибрәнү стрессын йөртә. Eachәр старт һәм тукталыш - цикл, тәгәрмәч үзәге. Тамак, трубка асты һәм кыры төрле составлы стресслар тудыра. Эретү иң югары уңыш көченә, тәэсир катгыйлыгына һәм хезмәт температурасында сизгерлеккә ия булырга тиеш; Түбән сызыклы киңәйтү коэффициенты; Кайбер оксидлашу һәм коррозиягә каршы тору; Яхшы кисү.
4. Аэрокосмик супераллой
Сыек ракета двигателендәге супераллой ыргыту камерасында яну камерасының ягулык инжектор панели буларак кулланыла; Турбина насос терсәге, фланг, графит руль тоташтыргыч һ.б. Турбина насос терсәге, фланг, графит руль тоташтыргыч һ.б. GH4169 турбина роторы, вал, җиң җиңе, бәйләүче һәм башка мөһим өлешләр материалы буларак кулланыла.
Америка сыек ракета двигателенең турбина ротор материалларына, нигездә, торба, турбина плитасы һәм диск керә. GH1131 эретмәсе күбесенчә Кытайда кулланыла, һәм турбина плитасы эш температурасына бәйле. Inconel x, Alloy713c, Astroloy һәм Mar-M246 эзлекле кулланылырга тиеш; Руль тәгәрмәче материалларына Inconel 718, Waspaloy һ.б. керә, GH4169 һәм GH4141 интеграль турбиналар күбесенчә кулланыла, һәм GH2038A двигатель валында кулланыла.