กลไกการเสริมความแข็งแกร่งและลักษณะโครงสร้างของโลหะผสมอุณหภูมิสูงที่หล่อด้วยนิกเกิล

1. การเสริมสร้างสารละลายที่เป็นของแข็ง

โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจากการหล่อด้วยนิกเกิลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวิธีใดวิธีหนึ่งคือการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายแข็ง ซึ่งหมายถึงอลูมิเนียม ไทเทเนียม ไนโอเบียม แทนทาลัม และองค์ประกอบการผสมอื่น ๆ สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยเมทริกซ์ ′เฟสโลหะผสมเข้าไปในโลหะผสม ในการบิดเบือนตาข่ายบางอย่าง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของวิธีโลหะผสม ปรากฏการณ์ของการเสริมความแข็งแกร่งของโลหะด้วยการรวมองค์ประกอบของตัวถูกละลายเพื่อสร้างสารละลายของแข็งนี้เรียกว่าการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็ง โลหะผสมประเภทนี้มีคุณสมบัติต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความล้าได้ดีเยี่ยม ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดคือความเสถียรของโครงสร้างสูงและมีความเป็นพลาสติกทางความร้อนที่ดี ตามลักษณะข้างต้น โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจากการหล่อด้วยนิกเกิลสามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่มีความแปรผันของอุณหภูมิมาก เช่น ใบพัดลมของเครื่องยนต์เครื่องบิน ส่วนประกอบกล่องกังหัน

บริษัท United States Haynes (Hastelloy) ในปี 2548 ได้พัฒนาการเปลี่ยนรูปแบบนิกเกิลที่ยอดเยี่ยมของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง Haynes282 ซึ่งเป็นอุณหภูมิในการทำงานของโลหะผสมที่ 649 ~ 927 องศาระหว่าง และผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพขององค์ประกอบและการควบคุมโลหะผสมใน เนื้อหาของ ′ เพื่อให้โลหะผสมมีทั้งความแข็งแรงการคืบที่ดี ความเสถียรทางความร้อน และความสามารถในการแปรรูปที่เหนือกว่าและความสามารถในการเชื่อมที่ดี ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการเติมโลหะผสมในโลหะผสม สาเหตุหลักมาจากการเติมส่วนประกอบโลหะทนไฟ เช่น ทังสเตนและแมงกานีสในโลหะผสม

2. การเพิ่มความเข้มแข็งของฝน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยส่วนใหญ่มีความสม่ำเสมอในแนวทางการปรับปรุงความแข็งแรงและคุณสมบัติของโลหะผสมนิกเกิลที่หล่อด้วยอุณหภูมิสูง ซึ่งไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนัก แม้ว่าจะมีความแตกต่างในวัสดุที่เติมเข้าไปก็ตาม ในกระบวนการวิจัยเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและประสิทธิภาพของโลหะผสม โดยทั่วไปนักวิจัยจะเพิ่มองค์ประกอบเสริมการตกตะกอนเล็กน้อยในโลหะผสม โดยผ่านกระบวนการบำบัดความร้อนจากการตกตะกอนของระยะแม่ของระยะแม่ของระยะที่สอง ( ′,″, คาร์ไบด์ ฯลฯ) ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโลหะผสมได้อย่างมาก เฟส ′ โดยทั่วไปในโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงในการหล่อด้วยนิกเกิลคือ Ni3Al หรือ Ni3Ti ซึ่งได้รับการเสริมกำลังด้วยสองวิธีต่อไปนี้: วิธีหนึ่งคือการเพิ่มปริมาณของเฟส ′โดยการเพิ่มเนื้อหาขององค์ประกอบ Ai และ Ti ในโลหะผสม; และอีกอย่างคือการเพิ่มองค์ประกอบเช่น Co, W และ Mo เพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของเฟส ′ ด้วยการเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบบางอย่าง ระยะที่สองที่ตกตะกอนสามารถยับยั้งการพัฒนาและการเติบโตของอนุภาควัสดุโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ โลหะผสมที่มีการเสริมความแข็งแกร่งประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตส่วนประกอบของเครื่องยนต์ที่มีอุณหภูมิสูง เช่น เครื่องยนต์อากาศยาน ใบพัดกังหันก๊าซ และอื่นๆ