Χαρακτηριστικά Υλικών κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας

Οι διάφοροι ρυθμοί αποικοδόμησης των υλικών σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας επιταχύνονται, οδηγώντας σε ασταθή μικροδομή, παραμόρφωση και ανάπτυξη ρωγμών υπό θερμοκρασία και καταπόνηση και διάβρωση οξείδωσης της επιφάνειας του υλικού κατά τη χρήση.
1. Υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση
Οι ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και αντοχής στη διάβρωση των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας εξαρτώνται κυρίως από τη χημική τους σύνθεση και την οργανωτική δομή τους. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το υπερκράμα με βάση το σφυρήλατο νικέλιο GH4169, μπορεί να φανεί ότι η περιεκτικότητα σε νιόβιο στο κράμα GH4169 είναι υψηλή και ο βαθμός διαχωρισμού νιοβίου στο κράμα σχετίζεται άμεσα με τη μεταλλουργική διαδικασία. Η μήτρα GH4169 είναι στερεό διάλυμα Ni Gr, το οποίο μπορεί να αντέξει σε υψηλή θερμοκρασία περίπου 1000 μοιρών όταν το κλάσμα μάζας του Ni είναι μεγαλύτερο από 50 τοις εκατό, παρόμοιο με το αμερικανικό εμπορικό σήμα Inconel 718. Το κράμα αποτελείται από φάση δ Φάσης Matrix, καρβίδιο, και φάση ενίσχυσης ' και ″ Σύνθεση φάσης. Τα χημικά στοιχεία και η δομή μήτρας του κράματος GH4169 επιδεικνύουν τις ισχυρές μηχανικές ιδιότητές του, με αντοχή διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό αρκετές φορές καλύτερα από τον χάλυβα 45 και καλύτερη πλαστικότητα από τον χάλυβα 45. Η σταθερή δομή του πλέγματος και ένας μεγάλος αριθμός παραγόντων ενίσχυσης συνθέτουν τις εξαιρετικές μηχανικές του ιδιότητες.
2. Υψηλή δυσκολία επεξεργασίας
Λόγω του περίπλοκου και σκληρού περιβάλλοντος εργασίας της, η ακεραιότητα της κατεργασμένης επιφάνειας των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας παίζει καθοριστικό ρόλο στην απόδοσή τους. Ωστόσο, τα υπερκράματα είναι τυπικά δύσκολα στη μηχανή υλικά. Τα μικροενισχυτικά στοιχεία τους έχουν υψηλή σκληρότητα, σοβαρή σκλήρυνση εργασίας και έχουν υψηλή αντοχή στη διάτμηση και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Η δύναμη κοπής και η θερμοκρασία κοπής στην περιοχή κοπής είναι υψηλές. Κατά τη διαδικασία της κατεργασίας, συχνά εμφανίζονται προβλήματα όπως η χαμηλή ποιότητα της επεξεργασμένης επιφάνειας και η πολύ σοβαρή βλάβη του εργαλείου. Υπό γενικές συνθήκες κοπής, η επιφάνεια των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να προκαλέσει υπερβολικά προβλήματα όπως σκληρυμένα στρώματα, υπολειμματικές τάσεις, λευκά στρώματα, μαύρα στρώματα και στρώματα παραμόρφωσης κόκκων.