Superliga
Como superligas materiais metálicos de composição complexa (base de ferro , níquel , platina , cromo ou cobalto com adições dos elementos Co, Ni, Fe, Cr, Mo, W, Re, Ru, Ta, Nb, Al, Ti, Mn, Zr , C e B) para aplicações de alta temperatura. Eles são principalmente tinder - e altamente resistentes ao calor. Eles podem ser produzidos usando metalurgia de fusão ou metalurgia do pó .
O nome superligas indica materiais cujas temperaturas de operação são superiores às dos aços, pois apresentam aumento de resistência nessa faixa de temperatura. Superligas policristalinas atingem temperaturas de operação em torno de 80%, ligas monocristalinas em torno de 90% do ponto de fusão (temperatura homóloga). Hoje em dia, as superligas à base de níquel são usadas principalmente . Sua resistência à temperatura é obtida por uma mistura de endurecimento por dispersão incoerente , endurecimento por precipitação coerente e endurecimento por solução sólida .
Os nomes de marcas comuns são, por exemplo B. Stellite , Tribaloy, Hastelloy , Incoloy , Inconel , NIMONIC , R88DT, Waspaloy ou X-40 .
inscrição
Por causa de seu alto preço, mas ao mesmo tempo altas temperaturas de operação permissíveis, as superligas são usadas principalmente em motores, turbinas e construção de motores , em tecnologia de energia e aeroespacial.
Os materiais dos componentes das turbinas a gás são policristalinos (discos), solidificados direcionalmente ou monocristalinos (pás). O objetivo do desenvolvimento da liga é aumentar a eficiência por meio das temperaturas de entrada da turbina mais altas possíveis (atualmente, no máximo 1600 ° C com resfriamento). Para manter a densidade e, portanto, o peso dos componentes baixos, elementos pesados são amplamente evitados nas ligas (exemplo: tungstênio e molibdênio).
Exemplo: liga Inconel 718
- Número do material: 2,4668
- Nome curto: NiCr19NbMo
- Densidade: 8,19 g / cm³
- temperatura máxima de operação: 620 ° C.
- Composição química: 0,04% C - 19% Cr - 3,0% Mo - 52,5% Ni - 0,9% Al - ≤0,1% Cu - 5,1% Nb - 0,9% Ti - 19% Fe.
Essa superliga, reforçada com precipitados intermetálicos (fases γ ″), ainda representa 60-70% do volume de todas as ligas à base de níquel hoje.
Veja também
Links da web
- The Superalloys de H. Bhadeshia (Cambridge University)
- Turbinas a gás de próxima geração (Centro Aeroespacial Alemão eV Instituto de Tecnologia de Propulsão)
literatura
- Ralf Bürgel: Manual de tecnologia de materiais de alta temperatura: Noções básicas, tensões de material, ligas de alta temperatura e revestimentos. Vieweg, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-528-23107-1
- Madeleine Durand-Charre: a microestrutura das superligas. OPA, Amsterdam 1997, ISBN 90-5699-097-7
- DG Morris: Intermetálicos e superligas. Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-30192-5
- John K. Tien: Superligas, supercompostos e supercerâmicos. Acad. Press, New York 1989, ISBN 0-12-690845-1
- Reed, Roger C. The Superalloys: Fundamentals and Applications. Cambridge, UK: Cambridge UP, 2006, ISBN 978-0-521-07011-9
Evidência individual
- ↑ Jacqueline Wahl, Ken Harris: Novas superligas de cristal único - visão geral e atualização . In: MATEC Web of Conferences . fita 14 , 2014, ISSN 2261-236X , p. 17002 , doi : 10.1051 / matecconf / 20141417002 ( matec-conferences.org [acessado em 26 de julho de 2020]).