Големите постижения на аерокосмическата индустрия са неразделни от развитието и пробивите в технологията на аерокосмическите материали. Голямата надморска височина, високата скорост и високата маневреност на изтребителите изискват структурните материали на самолета да осигуряват достатъчни изисквания за якост, както и за твърдост. Материалите на двигателите трябва да отговарят на изискванията за устойчивост на висока температура, като основните материали са високотемпературните сплави и композитните материали на керамична основа.
Конвенционалната стомана омеква над 300℃, което я прави неподходяща за високотемпературни среди. В стремежа си към по-висока ефективност на преобразуване на енергия, в областта на топлинните двигатели са необходими все по-високи работни температури. Разработени са високотемпературни сплави за стабилна работа при температури над 600℃ и технологията продължава да се развива.
Високотемпературните сплави са ключови материали за аерокосмическите двигатели, които се разделят на високотемпературни сплави на основата на желязо и на основата на никел в зависимост от основните елементи на сплавта. Високотемпературните сплави се използват в аерокосмическите двигатели от самото им създаване и са важни материали в производството на аерокосмически двигатели. Нивото на производителност на двигателя зависи до голяма степен от нивото на производителност на високотемпературните сплави. В съвременните авиационни двигатели количеството високотемпературни сплави представлява 40-60% от общото тегло на двигателя и се използва главно за четирите основни компонента на горещия край: горивни камери, водачи, лопатки на турбини и дискове на турбини, а освен това се използва за компоненти като списания, пръстени, горивни камери за заряд и дюзи на опашката.
(Червената част на диаграмата показва високотемпературни сплави)
Високотемпературни сплави на никелова основа Обикновено работят при температури над 600 ℃ при определено напрежение и не само имат добра устойчивост на окисление и корозия при висока температура, но и висока якост при висока температура, якост на пълзене и издръжливост, както и добра устойчивост на умора. Използват се главно в областта на аерокосмическата и авиационната индустрия при условия на висока температура за структурни компоненти, като лопатки на самолетни двигатели, турбинни дискове, горивни камери и т.н. Никеловите високотемпературни сплави могат да бъдат разделени на деформирани високотемпературни сплави, ляти високотемпературни сплави и нови високотемпературни сплави според производствения процес.
С повишаване на работната температура на топлоустойчивите сплави, увеличаване на количеството укрепващи елементи в сплавта и по-сложен състав. В резултат на това някои сплави могат да се използват само в лято състояние и не могат да се деформират чрез гореща обработка. Освен това, увеличаването на количеството легиращи елементи води до втвърдяване на никеловите сплави със сериозно разпределение на компонентите, което води до неравномерност в организацията и свойствата.Използването на процес на прахова металургия за производство на високотемпературни сплави може да реши горните проблеми.Поради малките частици на праха, скоростта на охлаждане на праха, елиминирането на сегрегацията, подобрената гореща обработваемост, оригиналната леярска сплав, която се деформира горещо, се подобряват границата на провлачване и умората на материала. Прахообразните високотемпературни сплави са разработени по нов начин за производство на високоякостни сплави.
Време на публикуване: 19 януари 2024 г.