د لوړې تودوخې مصر هم د تودوخې ځواک الیاژ په نوم هم یادیږي. د میټریکس جوړښت له مخې، مواد په دریو کټګوریو ویشل کیدی شي: د اوسپنې پر بنسټ د نکل پر بنسټ او د کرومیم پر بنسټ. د تولید حالت له مخې، دا په فاسد سوپراللوای او کاسټ سوپراللووی ویشل کیدی شي.
دا د فضا په ډګر کې یو اړین خام مواد دی. دا د فضايي او هوايي چلند جوړونې انجنونو د لوړې تودوخې برخې لپاره کلیدي مواد دي. دا په عمده توګه د احتراق چیمبر، توربین تیغ، لارښود تیغ، کمپرسور او توربین ډیسک، توربین قضیه او نورو برخو لپاره کارول کیږي. د خدماتو د حرارت درجه 600 ℃ - 1200 ℃ ده. فشار او چاپیریال شرایط د کارول شویو برخو سره توپیر لري. د مصر د میخانیکي، فزیکي او کیمیاوي ملکیتونو لپاره سختې اړتیاوې شتون لري. دا د انجن د فعالیت، اعتبار او ژوند لپاره پریکړه کونکی فاکتور دی. له همدې امله، سوپرلای په پرمختللو هیوادونو کې د فضا او ملي دفاع په برخو کې یو له مهمو څیړنیزو پروژو څخه دی.
د superalloys اصلي غوښتنلیکونه په لاندې ډول دي:
1. د احتراق چیمبر لپاره د تودوخې لوړ مصر
د الوتنې توربین انجن د احتراق چیمبر (د شعلې ټیوب په نوم هم پیژندل کیږي) د لوړ تودوخې یو له مهمو برخو څخه دی. څرنګه چې د سونګ اتومائزیشن، د تیلو او ګاز مخلوط او نورې پروسې د احتراق په خونه کې ترسره کیږي، د احتراق په خونه کې اعظمي تودوخه کولی شي 1500 ℃ - 2000 ℃ ته ورسیږي، او د احتراق په خونه کې د دیوال تودوخه کولی شي 1100 ℃ ته ورسیږي. په ورته وخت کې، دا د حرارتي فشار او ګاز فشار هم لري. ډیری انجنونه د لوړ فشار/وزن تناسب سره د کنډک احتراق چیمبرونه کاروي، کوم چې لنډ اوږدوالی او د تودوخې لوړ ظرفیت لري. د احتراق په خونه کې اعظمي تودوخه 2000 ℃ ته رسي ، او د دیوال تودوخې د ګاز فلم یا بخار یخولو وروسته 1150 ℃ ته رسیږي. د مختلفو برخو تر مینځ د تودوخې لوی درجې به حرارتي فشار رامینځته کړي ، کوم چې به په چټکۍ سره لوړ شي او راټیټ شي کله چې کاري حالت بدل شي. مواد به د تودوخې شاک او د حرارتي ستړیا بار سره مخ وي، او تحریف، درزونه او نورې نیمګړتیاوې به وي. عموما، د احتراق خونه د شیټ مصر څخه جوړه شوې ده، او تخنیکي اړتیاوې د ځانګړو برخو د خدماتو شرایطو سره سم په لاندې ډول لنډیز شوي دي: دا د لوړ تودوخې مصر او ګاز کارولو شرایطو لاندې د اکسیډریشن مقاومت او د ګاز سنکنرن مقاومت لري؛ دا یو ځانګړی سمدستي او د پایښت ځواک لري، د تودوخې ستړیا فعالیت او د توسعې کموالی؛ دا کافي پلاستیکیت او ویلډ وړتیا لري ترڅو د پروسس کولو ، جوړولو او پیوستون ډاډ ترلاسه کړي؛ دا د حرارتي دورې لاندې ښه تنظیمي ثبات لري ترڅو د خدمت ژوند کې د باور وړ عملیات یقیني کړي.
a. MA956 الیاژ سوري لامینټ
په لومړیو پړاوونو کې، سوري لامینټ د HS-188 الیاژ پاڼې څخه د ډیفیوژن بانډینګ په واسطه جوړ شوی و چې د عکس اخیستلو، خندلو، خړوبولو او پنچ کولو وروسته. داخلي پرت د ډیزاین اړتیاو سره سم د یخولو مثالی چینل کې کیدی شي. د دې جوړښت یخ کول یوازې د دودیز فلم یخ کولو ګاز 30٪ ته اړتیا لري ، کوم چې کولی شي د انجن حرارتي دورې موثریت ته وده ورکړي ، د احتراق چیمبر موادو اصلي تودوخې برداشت کولو ظرفیت کم کړي ، وزن کم کړي ، او د فشار وزن زیات کړي. تناسب په اوس وخت کې، دا لاهم اړینه ده چې د کلیدي ټیکنالوژۍ له لارې مات شي مخکې له دې چې عملي کار واخیستل شي. د MA956 څخه جوړ شوی سوری لامینټ د احتراق چیمبر موادو نوی نسل دی چې د متحده ایالاتو لخوا معرفي شوی ، کوم چې په 1300 ℃ کې کارول کیدی شي.
ب. د احتراق په خونه کې د سیرامیک مرکباتو کارول
متحده ایالاتو له 1971 راهیسې د ګاز توربینونو لپاره د سیرامیکونو د کارولو امکانات تایید کول پیل کړي. په 1983 کې، په متحده ایالاتو کې د پرمختللو موادو په پراختیا کې ښکیلو ډلو په پرمختللو الوتکو کې د ګاز توربینونو لپاره د فعالیت شاخصونو لړۍ جوړه کړې. دا شاخصونه په لاندې ډول دي: د توربین داخلولو تودوخه 2200 ℃ ته لوړه کړئ؛ د کیمیاوي محاسبې د احتراق حالت لاندې کار کول؛ په دې برخو کې پلي شوي کثافت له 8g/cm3 څخه تر 5g/cm3 پورې کم کړئ؛ د اجزاوو یخ کول لغوه کړئ. د دې اړتیاو پوره کولو لپاره ، مطالعه شوي توکي شامل دي ګرافائٹ ، فلزي میټریکس ، سیرامیک میټریکس مرکبات او د واحد مرحلې سیرامیکونو سربیره انټرمیټلیک مرکبات. د سیرامیک میټریکس مرکبات (CMC) لاندې ګټې لري:
د سیرامیک موادو د توسع کوونکی د نکل پر بنسټ د مصر څخه ډیر کوچنی دی، او پوښ کول اسانه دي چې پاک شي. د منځني فلزي احساس سره د سیرامیک مرکبونو رامینځته کول کولی شي د فلکینګ نیمګړتیا له منځه یوسي ، کوم چې د احتراق چیمبر موادو پراختیا لارښود دی. دا مواد د 10٪ - 20٪ سړې هوا سره کارول کیدی شي، او د فلزي شاته موصلیت تودوخه یوازې 800 ℃ ده، او د تودوخې برداشت کولو تودوخه د ډیورجنټ یخولو او فلم یخولو په پرتله خورا ټیټه ده. د کاسټ سوپرالوی B1900 + سیرامیک کوټینګ محافظتي ټایل په V2500 انجن کې کارول کیږي ، او د پراختیا لار د B1900 (د سیرامیک کوټینګ سره) ټایل د SiC میشته مرکب یا انټي اکسیډیشن C/C مرکب سره ځای په ځای کول دي. د سیرامیک میټرکس کمپوزیټ د انجن احتراق چیمبر پراختیایی مواد دی چې د 15-20 فشار وزن تناسب سره ، او د خدماتو تودوخې 1538 ℃ - 1650 ℃ دی. دا د شعاع ټیوب، تیر شوي دیوال او وروسته سوځونکي لپاره کارول کیږي.
2. د توربین لپاره د لوړ حرارت الیاژ
د ایرو انجن توربین تیغ یو له هغو برخو څخه دی چې د تودوخې خورا سخت بار او د ایرو انجن کې ترټولو خراب کاري چاپیریال برداشت کوي. دا باید د لوړې تودوخې لاندې خورا لوی او پیچلي فشار برداشت کړي ، نو د دې مادي اړتیاوې خورا سختې دي. د ایرو انجن توربین بلیډونو لپاره سوپراللویز په لاندې برخو ویشل شوي دي:
د لارښود لپاره د لوړ حرارت الیاژ
deflector د توربین انجن یوه برخه ده چې د تودوخې لخوا خورا اغیزمن کیږي. کله چې د احتراق په خونه کې غیر مساوي احتراق رامینځته شي ، د لومړي مرحلې لارښود وین د تودوخې بار لوی وي ، کوم چې د لارښود ویین د زیان اصلي لامل دی. د دې خدمت تودوخه د توربین تیغ په پرتله شاوخوا 100 ℃ لوړه ده. توپیر دا دی چې جامد برخې د میخانیکي بار تابع ندي. معمولا، د تودوخې فشار، تحریف، د تودوخې ستړیا درز او د تودوخې د چټک بدلون له امله د محلي سوځیدنې لامل کول اسانه دي. د لارښود ویین الیاژ باید لاندې ځانګړتیاوې ولري: د کافي لوړ تودوخې ځواک، دایمي کریپ فعالیت او د تودوخې ستړیا ښه فعالیت، د لوړ اکسیډریشن مقاومت او د تودوخې د ککړتیا فعالیت، د تودوخې فشار او کمپن مقاومت، د کثافاتو د ماتولو وړتیا، د کاسټ کولو پروسې ښه فعالیت او ویلډ وړتیا، او د کوټینګ محافظت فعالیت.
په اوس وخت کې، ډیری پرمختللی انجنونه د لوړ فشار/وزن تناسب سره د خولی کاسټ بلیډونه کاروي، او سمتي او واحد کرسټال نکل پر بنسټ سوپراللویز غوره شوي. د لوړ فشار وزن تناسب سره انجن د 1650 ℃ - 1930 ℃ لوړ حرارت لري او اړتیا لري د حرارتي موصلیت پوښښ لخوا خوندي شي. د یخولو او کوټینګ محافظت شرایطو لاندې د تیغ مصر د خدماتو تودوخې له 1100 ℃ څخه ډیر دی ، کوم چې په راتلونکي کې د لارښود تیغ موادو د تودوخې کثافت لګښت لپاره نوي او لوړې اړتیاوې وړاندې کوي.
ب. د توربین بلیډونو لپاره سوپراللویز
توربین بلیډونه د ایرو انجنونو کلیدي تودوخې بارونکي برخې دي. د دوی عملیاتي تودوخه 50 ℃ - 100 ℃ د لارښود بلیډونو څخه ټیټه ده. دوی لوی سینټرفیوګال فشار ، کمپن فشار ، تودوخې فشار ، د هوا جریان سکور کول او نور تاثیرات لري کله چې څرخیږي ، او د کار شرایط خراب دي. د لوړ فشار / وزن تناسب سره د انجن د ګرم پای اجزاو خدمت ژوند له 2000h څخه ډیر دی. له همدې امله، د توربین تیغ مصر باید د خدمت په تودوخې کې لوړ کریپ مقاومت او د ماتیدو ځواک ولري، د ښه لوړ او منځنۍ تودوخې جامع ملکیتونه، لکه د لوړ او ټیټ دورې ستړیا، سړه او ګرم ستړیا، کافي پلاستیکیت او د اغیز سختۍ، او د نخ حساسیت؛ د لوړ اکسیډریشن مقاومت او د سنکنرن مقاومت؛ ښه حرارتي چالکتیا او د خطي توسعې ټیټ ضخامت؛ د کاسټ کولو پروسې ښه فعالیت؛ اوږدمهاله ساختماني ثبات، د خدماتو په تودوخې کې د TCP مرحلې باران نشته. پلي شوي مصر د څلورو مرحلو څخه تیریږي؛ خراب شوي مصر غوښتنلیکونه شامل دي GH4033، GH4143، GH4118، او نور؛ د کاسټینګ الیاژ په غوښتنلیک کې K403، K417، K418، K405، په مستقیم ډول د سرو زرو DZ4، DZ22، واحد کرسټال مصر DD3، DD8، PW1484، او داسې نور شامل دي. اوس مهال، دا د واحد کرسټال الیاژ دریم نسل ته وده ورکړې. د چین واحد کرسټال الماس DD3 او DD8 په ترتیب سره د چین په توربینونو، توربوفان انجنونو، چورلکو او د کښتیو په ماشینونو کې کارول کیږي.
3. د توربین ډیسک لپاره د لوړ حرارت الیاژ
د توربین ډیسک د توربین انجن ترټولو فشار لرونکی څرخیدونکی برخه ده. د انجن د ویل فلانج کاري تودوخه د 8 او 10 د فشار وزن تناسب سره 650 ℃ او 750 ℃ ته رسي ، او د څرخ مرکز تودوخه شاوخوا 300 ℃ ده ، د تودوخې لوی توپیر سره. د نورمال گردش په جریان کې ، دا تیغ په لوړ سرعت سره ګرځوي او اعظمي سینټرفیوګل ځواک ، تودوخې فشار او کمپن فشار لري. هر پیل او بند یو سایکل، ویل مرکز دی. ستونی، نالی لاندی او رم ټول مختلف مرکب فشارونه لری. الیاژ اړین دی چې د لوړ حاصل ځواک ولري، د اغیزې سختۍ او د خدماتو په حرارت کې هیڅ ډول حساسیت نلري؛ د ټيټ خطي توسعې ضخامت؛ ټاکلی اکسیډریشن او د اوریدو مقاومت؛ ښه پرې کولو فعالیت.
4. فضایي سوپر الای
د مایع راکټ انجن کې سوپرالوی د فشار په چیمبر کې د احتراق چیمبر د سونګ انجیکټر پینل په توګه کارول کیږي؛ د توربین پمپ خم، فلانج، د ګرافیت روډر فاسټینر، او داسې نور. د مایع راکټ انجن کې د لوړې تودوخې مصر د فشار په چیمبر کې د تیلو چیمبر انجیکټر پینل په توګه کارول کیږي. GH4169 د توربین پمپ خنکی، فلانج، ګرافیت روډر فاسټینر، او داسې نور. GH4169 د توربین روټر، شافټ، شافټ آستین، فاسټینر او نورو مهمو برخو کې د موادو په توګه کارول کیږي.
د امریکایی مایع راکټ انجن توربین روټر مواد په عمده ډول د انټیک پایپ ، توربین تیغ او ډیسک شامل دي. GH1131 الیاژ تر ډیره په چین کې کارول کیږي، او د توربین تیغ د کاري تودوخې پورې اړه لري. Inconel x، Alloy713c، Astrooy او Mar-M246 باید په پرله پسې توګه وکارول شي؛ د ویل ډیسک موادو کې شامل دي Inconel 718, Waspaloy, etc. GH4169 او GH4141 انټیګرل توربینونه اکثره کارول کیږي، او GH2038A د انجن شافټ لپاره کارول کیږي.