Κύρια ταξινόμηση κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας

Η παραδοσιακή ταξινόμηση των υλικών κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να βασίζεται στις ακόλουθες τρεις μεθόδους: από τον τύπο του στοιχείου μήτρας, τον τύπο ενίσχυσης του κράματος και τη μέθοδο σχηματισμού υλικού.
1. Ανά τύπο στοιχείου μήτρας
(1) Κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το σίδηρο
Κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το σίδηρο, γνωστά και ως ανθεκτικοί στη θερμότητα κραματοποιημένοι χάλυβες. Η μήτρα του είναι στοιχείο Fe, και προστίθεται μια μικρή ποσότητα Ni, Cr και άλλα στοιχεία κράματος. Ο ανθεκτικός στη θερμότητα κράμα χάλυβας μπορεί να χωριστεί σε μαρτενσίτη, ωστενίτη, περλίτη, ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα φερρίτη κ.λπ. σύμφωνα με τις απαιτήσεις κανονικοποίησης του.
⑵ Κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο
Η περιεκτικότητα σε νικέλιο των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο είναι περισσότερο από το μισό, το οποίο είναι κατάλληλο για συνθήκες εργασίας άνω των 1000 μοιρών. Με την υιοθέτηση ενός στερεού διαλύματος και της διαδικασίας επεξεργασίας γήρανσης, η αντίσταση ερπυσμού και η αντοχή στη θλίψη μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά. Αναλύοντας τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, το πεδίο εφαρμογής της χρήσης κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο υπερβαίνει κατά πολύ τη χρησιμότητα των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το σίδηρο και το κοβάλτιο. Ταυτόχρονα, τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο είναι επίσης τα μεγαλύτερα σε παραγωγή και χρήση στην Κίνα. Πολλά πτερύγια στροβίλων, θάλαμοι καύσης, ακόμη και στροβιλοσυμπιεστές χρησιμοποιούν κράματα με βάση το νικέλιο ως υλικά προετοιμασίας. Τον τελευταίο μισό αιώνα, η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες των υλικών που χρησιμοποιούνται σε κινητήρες αεροσκαφών έχει αυξηθεί από 750 βαθμούς στα τέλη της δεκαετίας του 1940 σε 1200 βαθμούς στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Αυτή η σημαντική βελτίωση οδήγησε επίσης στην ταχεία ανάπτυξη των διαδικασιών χύτευσης, των επικαλύψεων επιφανειών και άλλων πτυχών.
(3) Κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το κοβάλτιο
Τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το κοβάλτιο βασίζονται στο κοβάλτιο, με περιεκτικότητα σε κοβάλτιο περίπου 60 τοις εκατό. Ταυτόχρονα, στοιχεία όπως το Cr και το Ni πρέπει να προστεθούν για τη βελτίωση της θερμικής αντοχής των κραμάτων σε υψηλή θερμοκρασία. Αν και αυτός ο τύπος κράματος υψηλής θερμοκρασίας έχει καλή αντοχή στη θερμότητα, λόγω της σχετικά χαμηλής παραγωγής πόρων κοβαλτίου σε διάφορες χώρες, η επεξεργασία είναι δύσκολη και η ποσότητα που χρησιμοποιείται δεν είναι μεγάλη. Συνήθως χρησιμοποιείται για συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας (600~1000 μοίρες) και εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας που υπόκεινται σε ακραία πολύπλοκη καταπόνηση για μεγάλο χρονικό διάστημα, όπως πτερύγια εργασίας, δίσκοι τουρμπίνας, εξαρτήματα θερμού άκρου θαλάμου καύσης και αεροδιαστημικές μηχανές. Προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη αντίσταση στη θερμότητα, είναι γενικά απαραίτητο να προστεθούν στοιχεία όπως W, MO, Ti, Al και Co κατά την προετοιμασία για να διασφαλιστεί η ανώτερη θερμική αντίσταση και η αντοχή στην κόπωση.