Šta su neki materijali od legura nikla otpornih-na habanje?

 

Šta je-legura nikla otporna na habanje?

 

Legure nikla-otporne na habanje su klasa metalnih materijala visokih-performansi koji koriste nikl kao bazu i dodaju različite legirajuće elemente (kao što su hrom, molibden, volfram, niobij, željezo, itd.) i prolaze kroz posebne tretmane za jačanje, čime pokazuju odličnu izdržljivost u teškim uslovima.

 

Legure nikla{0}}otporne na habanje smatraju se jednim od "konačnih materijala" za rješavanje trostrukih izazova visoke temperature, korozije i habanja. Njihove superiorne performanse proizlaze iz preciznog dizajna sastava legure i kontrole mikrostrukture. Prilikom odabira ovih legura neophodna je bliska saradnja sa dobavljačima materijala ili inženjerima, uzimajući u obzir specifične radne uslove (T, P, medij) i načine kvara, za ciljani odabir i testiranje.

 

Ovi materijali ne samo da nasljeđuju odličnu -otpornost na visoke temperature, otpornost na koroziju i dobru žilavost legura na bazi nikla-, već posjeduju i izvanrednu otpornost na habanje, ogrebotine, koroziju i oštećenja od frettinga zahvaljujući specifičnom dizajnu legure i mehanizmima za jačanje. Ovi materijali se široko koriste u izuzetno teškim radnim uslovima. Detaljno ćemo opisati glavne mehanizme za ojačavanje i{4}}otpornost na habanje, kao i uobičajene porodice-familija legura nikla otporne na habanje i tipične vrste itd.

 

Glavni mehanizmi za jačanje i otpornost na habanje

 

Mehanizmi jačanja se odnose na „kako ga učiniti jačim“; Mehanizmi otporni na habanje{0}} odnose se na "kako se oduprijeti habanju." Sljedeća četiri su uobičajena tipa materijala za jačanje i{2}}otpornost na habanje:

 

1. Jačanje čvrstim rastvorom:Dodavanje hemijskih elemenata kao što su molibden, hrom, volfram i kobalt za jačanje matrice.

 

2. Druga faza ojačanja (precipitacijsko očvršćavanje):

• 'faza [Ni₃(Al, Ti)]:Glavna faza ojačanja u materijalima kao što su Inconel 718 i X-750, pružajući čvrstoću na visokim temperaturama.
• Karbidi/Borati:Kao što su hrom karbidi (npr. Cr₇C₃, Cr₂₃C₆) i molibden/volfram karbidi, koji su tvrde čestice koje se direktno odupiru abrazivnom habanju. Primjeri uključuju karbide u legurama Hastelloy C-276 i Stellite.

 

3. Jačanje intermetalnih spojeva:Kao što su Ni₃Si i Lavesove faze.

 

4. Radno kaljenje:Neke legure (kao što je Monel K-500) mogu značajno povećati površinsku tvrdoću kroz hladnu obradu.

 

Uobičajene klase-legura nikla otporne na habanje i njihova primjena

 

1. Uobičajeni tipovi: nikl-hrom- legure molibdena (otporne na koroziju i habanje)

 

• Glavne karakteristike i mehanizam otpornosti na habanje:Izuzetno visoka otpornost na opštu koroziju (posebno mešane redoks kiseline), ojačana molibdenom i hromom kroz čvrsti rastvor, a karbidi obezbeđuju otpornost na habanje.

 

• Glavne primjene:Hemijske pumpe i ventili, mešalice, unutrašnjost reaktora, sistemi za odsumporavanje dimnih gasova i industrija papira.

 

 

2. Uobičajeni tipovi: legure nikla-bakara (monel legure)

 

• Glavna svojstva i mehanizam otpornosti na habanje:Odlična otpornost na koroziju morske vode, sumporne kiseline i fluorovodične kiseline. K-500 može postići veću tvrdoću kroz starenje (precipitacija Ni₃(Ti,Al)) i hladnu obradu.

 

• Glavne primjene:Komponente brodogradnje, osovine pumpi, ventili, strugači, pužni transporteri.

 

 

3. Uobičajeni tip: tip otvrdnjavanja na padavinama (visoka-otpornost na habanje)

 

• Glavne karakteristike i mehanizam otpornosti na habanje:Ekstremno visoka čvrstoća postiže se taloženjem „faznog i“ faznog starenja; dobra stabilnost na visokim{0}}temperaturama; otpornost na trošenje i habanje od zamora.

 

• Glavne primjene:Lopatice aero{0}}motora, turbinski diskovi, pričvršćivači, visoko{1}}matrice i vijci za ekstruziju.

 

 

 

4. Uobičajeni tipovi: Evolucija austenitnog nehrđajućeg čelika (visoka čvrstoća i otpornost na habanje)

 

• Glavne karakteristike i mehanizam otpornosti na habanje:Visok-azotni austenitni nerđajući čelik, ali sa visokim sadržajem nikla (~8,5%). Visoka čvrstoća i otpornost na habanje postižu se tretmanom rastvorom azota i kaljenjem na hladno, uz relativno nisku cenu.

 

• Glavne primjene:Nepodmazani ležajevi, habajući prstenovi, pričvršćivači i oprema za preradu hrane.

 

 

 

Ključna razmatranja za odabir-legura nikla otpornih na habanje

 

1. Vrsta nošenja:Da li se radi o abrazivnom habanju, eroziji, habanju ljepila ili trošenju?

2. Ekološki medij:Temperatura, pritisak, prisustvo kiselina, lužina, soli, oksida, sulfida itd.

3. Mehanički zahtjevi:Potrebna tvrdoća, čvrstoća, žilavost i otpornost na udarno opterećenje.

4. Proces proizvodnje:Da li je potreban čvrsti livenje/kovanje ili samo površinski zavareni sloj/premaz termičkim sprejom?

5. Isplativost-Iako su legure nikla skupe, njihov dug životni vijek i niski troškovi održavanja često su ekonomični za kritičnu opremu.