عادةً ما يعتمد تكوين السبائك ذات درجة الحرارة العالية على الحديد (Fe) ، والنيكل (NI) ، والكوبالت (CO) ، ويتم إضافة مجموعة متنوعة من عناصر التعزيز لتحسين أداء درجات الحرارة العالية. يمكن تقسيم التكوين المحدد إلى الفئات التالية:
1. matrix elements
سبائك درجات الحرارة العالية القائمة على الحديد: مع الحديد كمكون رئيسي (مثل FE-25NI-16CR-6MO) ، تكون درجة حرارة العمل عمومًا 600 ~ 800 درجة ، وتضاف عناصر مثل الكروم (CR) ، والنيكل (NI) ، وموليبدينوم (MO) لتحسين مقاومة الأكسدة.
السبائك ذات درجة الحرارة العالية المستندة إلى Nickel: يتجاوز محتوى النيكل 50 ٪ ، مع قوة أفضل درجة حرارة عالية (تصل إلى 1000 درجة) ، وتستخدم على نطاق واسع في المكونات الرئيسية مثل شفرات توربينات محرك الطائرات ، والتكوينات النموذجية مثل GH99 (تحتوي على 50-55 ٪ من النيكل و 20-24 ٪ من الكروم).
cobalt سبيكة عالية درجة الحرارة القائمة على كوبالت: محتوى الكوبالت حوالي 60 ٪ ، مع مقاومة حرارة ممتازة ولكن موارد نادرة ، وغالبا ما يتم استخدامها في بيئات درجات الحرارة العالية المتطرفة (مثل مكونات نهاية محرك الطائرات الساخنة).
2. عناصر تعزيز
العناصر المضادة للأكسدة والعناصر المقاومة للتآكل: تشكل الكروم (CR) فيلم أكسيد كثيف ، والألومنيوم (AL) والتيتانيوم (TI) يعزز الاستقرار عالي الحرارة.
عناصر تقوية المحلول الصلبة: موليبدينوم (MO) والتنجستن (W) يحسنان قوة درجة الحرارة العالية ومقاومة الزحف من خلال تشويه الشبكة ، مثل GH1180 التي تحتوي على 8-10 ٪ الموليبدينوم.
عناصر تعزيز هطول الأمطار: الألومنيوم (AL) ، التيتانيوم (TI) ومرحلة النيكل (Ni₃al/Ti) ، مما يحسن بشكل كبير من قوة السبائك.
3. تتبع آخر عناصر مضافة مضافة (C) ، السيليكون (SI) ، المنجنيز (MN) ، وما إلى ذلك تستخدم لتحسين أداء المعالجة أو الاستقرار التنظيمي ، مثل GH3230 التي تحتوي على 0.05-0.15 ٪ من الكربون.
ملخص: يعتمد تصميم تكوين السبائك عالية الحرارة على عناصر المصفوفة (Fe/Ni/Co) ، ويتم تحقيق قوة عالية ومقاومة الأكسدة ومقاومة الزحف في درجات حرارة عالية من خلال التأثير التآزري لعناصر التعزيز المتعددة. تختلف النسبة المحددة اعتمادًا على سيناريو التطبيق.
