1. Apa karakteristik superalloys
Kekuatan suhu tinggi yang luar biasa: Mereka mempertahankan kekuatan mekanik yang signifikan bahkan pada suhu yang melebihi 50% dari titik leleh mereka (seringkali di atas 1.000 derajat), yang sangat penting untuk aplikasi seperti mesin turbin gas.
Resistensi oksidasi dan korosi: Lapisan oksida pelindung (misalnya, kromium oksida atau aluminium oksida) terbentuk pada permukaannya, melindungi mereka dari serangan kimia dengan gas, cairan, atau lingkungan yang keras (misalnya, pengaturan laut, industri, atau kedirgantaraan).
Resistensi Creep: Mereka menolak deformasi bertahap (creep) di bawah tekanan mekanik yang berkelanjutan dan suhu tinggi, memastikan integritas struktural jangka panjang dalam komponen seperti bilah turbin.
Resistensi kelelahan termal: Mereka menahan siklus pemanasan dan pendinginan yang berulang tanpa retak, membuatnya cocok untuk bagian yang terpapar suhu yang berfluktuasi.
Bahan yang bagus: Terlepas dari kekuatannya yang tinggi, banyak superalloy dapat dipalsukan, dilemparkan, atau dilas menggunakan teknik khusus, memungkinkan untuk pembuatan komponen yang kompleks.
Stabilitas mikrostruktur: Struktur internal mereka (misalnya, endapan, batas butir) tetap stabil pada suhu tinggi, mencegah degradasi sifat mekanik dari waktu ke waktu.
2. Apa kekuatan nikel superalloy
Kekuatan tarik suhu kamar: Biasanya berkisar dari 800 MPa hingga lebih dari 1.500 MPa, tergantung pada komposisi dan perlakuan panas. Misalnya, Inconel 718 memiliki kekuatan tarik ~ 1.300 MPa dalam kondisi tua.
Kekuatan suhu tinggi: Mereka mempertahankan kekuatan yang luar biasa pada suhu hingga 1.100 derajat. Misalnya, superalloy nikel kristal tunggal (misalnya, CMSX-4) mempertahankan kekuatan tarik ~ 700 MPa pada 1.000 derajat, jauh melebihi kekuatan baja atau paduan aluminium pada suhu tersebut.
Kekuatan creep: Properti kritis untuk aplikasi suhu tinggi, superalloy nikel menahan deformasi creep. Mereka dapat mempertahankan beban pada 800–1.000 derajat selama ribuan jam tanpa perpanjangan yang berlebihan. Misalnya, Inconel 625 menunjukkan creep minimal (<0.1% per 1,000 hours) under 100 MPa at 800°C.
Kekuatan kelelahan: Mereka menahan pemuatan siklik dengan baik, bahkan pada suhu tinggi. Ini sangat penting untuk komponen seperti disk turbin dan bilah, yang mengalami siklus stres berulang selama operasi.
3. Apa komposisi Paduan Super Nikel
Nikel (NI): Logam dasar, memberikan matriks yang stabil dan stabilitas suhu tinggi.
Chromium (CR): Ditambahkan dalam 10-20% untuk meningkatkan oksidasi dan resistensi korosi dengan membentuk lapisan CR₂O₃ pelindung.
Cobalt (CO): Seringkali dimasukkan (5-20%) untuk meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan mengurangi laju creep.
Aluminium (Al) dan Titanium (Ti): Elemen-elemen ini (digabungkan 2-8%) membentuk endapan intermetalik (misalnya, fase, ni₃al atau ni₃ti) yang memperkuat paduan melalui pengerasan presipitasi, mekanisme utama untuk kekuatan suhu tinggi.
Molybdenum (MO) dan Tungsten (W): Ditambahkan (1–10%) ke solusi padat memperkuat matriks, meningkatkan kekuatan tarik dan creep.
Niobium (NB) dan tantalum (TA): Elemen -elemen ini (1-5%) berkontribusi pada pengerasan presipitasi (misalnya, membentuk "fase dalam Inconel 718) dan meningkatkan ketahanan creep.
Elemen kecil: Sejumlah kecil karbon (C), boron (b), zirkonium (zr), atau hafnium (HF) sering ditambahkan untuk memperkuat batas butir, mengurangi retak intergranular.
Inconel 718: ~ 52% Ni, 19% Cr, 18,5% Fe, 5% NB, 3% MO, 1% ti, 0,6% Al.
CMSX-4 (kristal tunggal): ~ 61% Ni, 20% Cr, 9% CO, 6,5% AL, 6% W, 1% Ti, 1% TA.
4. Apa yang digunakan berbasis nikel
Mesin Turbin Gas: Pisau turbin, disk, ruang pembakaran, dan sistem pembuangan (misalnya, Inconel 718 untuk disk turbin, paduan kristal tunggal untuk bilah turbin bertekanan tinggi).
Mesin Roket: Komponen yang terpapar gas pembakaran suhu tinggi.
Turbin gas dan uap untuk pembangkit listrik: bagian suhu tinggi (misalnya, bilah, nozel) di mana creep dan resistensi oksidasi sangat penting.
Reaktor nuklir: kelongsong bahan bakar, penukar panas, dan komponen struktural yang tahan terhadap radiasi dan pendingin korosif (misalnya, Inconel 600).
Peralatan tahan korosi: reaktor, pipa, katup, dan penukar panas yang menangani asam (misalnya, asam sulfat), alkalis, atau lingkungan yang kaya klorida (misalnya, Hastelloy C-276).
Komponen untuk platform minyak dan gas lepas pantai, baling -baling kapal, dan sistem penanganan air laut, di mana ketahanan terhadap korosi air asin sangat penting.
Implan (misalnya, ortopedi atau gigi) karena biokompatibilitasnya, resistensi korosi, dan kekuatan (misalnya, nitinol, paduan nikel-titanium, digunakan untuk stent).
Komponen turbocharger dan sistem pembuangan pada kendaraan berkinerja tinggi, di mana kekuatan suhu tinggi dan resistensi korosi diperlukan.
