Velké úspěchy leteckého průmyslu jsou neoddělitelné od vývoje a průlomů v technologii leteckých materiálů. Vysoká nadmořská výška, vysoká rychlost a vysoká manévrovatelnost stíhaček vyžadují, aby konstrukční materiály letadel zajišťovaly dostatečnou pevnost a tuhost. Materiály motorů musí splňovat požadavky na odolnost vůči vysokým teplotám, přičemž základními materiály jsou vysokoteplotní slitiny a kompozitní materiály na bázi keramiky.
Konvenční ocel měkne nad 300 °C, takže je nevhodná pro prostředí s vysokými teplotami. Ve snaze o vyšší účinnost přeměny energie jsou v oblasti tepelných motorů vyžadovány stále vyšší provozní teploty. Pro stabilní provoz při teplotách nad 600 °C byly vyvinuty vysokoteplotní slitiny a tato technologie se neustále vyvíjí.
Vysokoteplotní slitiny jsou klíčovými materiály pro letecké motory, které se podle hlavních prvků slitiny dělí na vysokoteplotní slitiny na bázi železa a niklu. Vysokoteplotní slitiny se v leteckých motorech používají od jejich vzniku a jsou důležitými materiály při jejich výrobě. Úroveň výkonu motoru do značné míry závisí na úrovni výkonu vysokoteplotních slitin. V moderních leteckých motorech tvoří množství vysokoteplotních slitin 40–60 procent celkové hmotnosti motoru a používají se hlavně pro čtyři hlavní komponenty horkého konce: spalovací komory, vodítka, lopatky turbíny a kotouče turbíny, a kromě toho se používají pro komponenty, jako jsou zásobníky, kroužky, spalovací komory náplně a koncové trysky.
(Červená část diagramu zobrazuje slitiny pro vysoké teploty)
Vysokoteplotní slitiny na bázi niklu Obecně pracuje při teplotách o 600 °C vyšších, než je určité namáhání, a má nejen dobrou odolnost proti oxidaci a korozi za vysokých teplot, ale také vysokou pevnost v tahu, mez pevnosti v tahu a dlouhodobou pevnost, stejně jako dobrou odolnost proti únavě. Používá se hlavně v leteckém a kosmickém průmyslu za vysokých teplot na konstrukční součásti, jako jsou lopatky leteckých motorů, kotouče turbín, spalovací komory atd. Vysokoteplotní slitiny na bázi niklu lze podle výrobního procesu rozdělit na deformované vysokoteplotní slitiny, lité vysokoteplotní slitiny a nové vysokoteplotní slitiny.
S rostoucí pracovní teplotou žáruvzdorné slitiny je ve slitině více zpevňujících prvků a složení je složitější. Výsledkem je, že některé slitiny lze použít pouze v litém stavu a nelze je deformovat za tepla. Navíc zvýšení obsahu legujících prvků způsobuje, že slitiny na bázi niklu tuhnou a dochází k výrazné segregaci složek, což má za následek nerovnoměrnou organizaci a vlastnosti.Použití procesu práškové metalurgie k výrobě vysokoteplotních slitin může vyřešit výše uvedené problémy.Díky malým částicím prášku, rychlosti ochlazování prášku, eliminaci segregace, zlepšené zpracovatelnosti za tepla, původní licí slitiny se deformují za tepla a zlepšují se mez kluzu a únavové vlastnosti. Práškové vysokoteplotní slitiny se používají k výrobě slitin s vyšší pevností a díky tomu se objevil nový způsob výroby.
Čas zveřejnění: 19. ledna 2024