Koji materijali imaju odličnu otpornost na rast zrna?

Čelici koji sadrže mikrolegirajuće elemente kao što su Ti, Nb, V, W i Mo, čelik za metalurgiju praha, legure{0}}otporne na toplinu i keramičke matrične kompozite imaju dobru otpornost na razvoj zrna i mogu efikasno suzbiti anomalno grublje zrna na visokoj temperaturi.

 

1. Mikrolegirani čelik (standardna opcija)

Vrsta materijala

Osnovni mehanizam

Predstavnik razreda

Scenariji u kojima se ovo primjenjuje

Ti{0}}koji sadrži čelik

TiC visokotemperaturna stabilnost najviša granica zrna

4Cr5MoSiV1-Ti, H13+Ti

Područje jezgre visoke temperature (manje ili jednako 1200 stepeni)

Čelik koji sadrži Nb

Dinamička precipitacija NbC za prevenciju gutanja zrna

3Cr2W8V + Nb H13 + Nb

Područje varijacije temperature

Čelik koji sadrži V

VC srednja{0}}temperaturna stabilnost po pristupačnim cijenama

H{0}} V, 5CrNiMo

Pomoćno područje srednje temperature (manje ili jednako 900 stepeni)

W/Mo Steel

WC/Mo2C visoka tačka topljenja, visoka otpornost na puzanje

5Cr4W5Mo2V + H13

Ekstremno visoko{0}}okruženje

Prednosti: Bolji od standardnog H13, dobra obradivost, često se koristi u osnovnim komponentama kao što su mlaznice i razdjelnici.

 

2. Fino-Čelik sa finim zrnom (najbolje za nove kalupe)

Al-Ubijen H13: AlN nastaje deoksidacijom Al, a njegova disperzirana distribucija ograničava rast zrna tokom zagrijavanja;

Fino-Zrnati 4Cr5MoSiV1: Proces topljenja je kontroliran kako bi se dobila fina i konzistentna originalna mikrostruktura (veličina zrna 5-8).

Karakteristike: Nema potrebe za korištenjem -legura visoke cijene, velika isplativost{1}}, prikladno za masovnu proizvodnju.

 

3. Čelik za metalurgiju praha (premium aplikacije)

PM-H13: veličina zrna 8-10, vrlo ujednačena disperzija karbida, daleko bolja otpornost na rast zrna od tipičnih čelika;

ASP-23: brzorezni čelik, visok sadržaj V i Mo, ultra fina mikrostruktura + veliki broj raspoređenih karbida, dobra otpornost na visoke temperature.

Prednosti: Dobra izotropija, vijek trajanja više od 30% veći, pogodan za precizne kalupe u medicinskoj, optičkoj i drugim primjenama.

 

4. Legure otporne na toplinu (primjena na ultra visokim temperaturama)

Potrebni materijali

Maksimalna temperatura rada

Karakteristike

Inconel 718 (baza nikla)

1100C

Ojačanje faze otporno na oksidaciju i puzanje

Nikl{0}}hrom (Haynes 230)

1150 stepeni

Dobra otpornost na puzanje, dobra stabilnost

stelit 6 (kobalt)

1000C

Otporan je na koroziju i habanje i može se koristiti u korozivnom okruženju

Visoka cijena, teško se obrađuje, obično se koristi za zamjenu bitnih komponenti.

5. Keramički matrični kompoziti (napredna istraživanja)

SiC/SiC, Al2O3/ZrO2: mala struktura metalnog zrna, otpornost na temperaturu > 1400 stepeni, skoro mala termička deformacija;

Upotreba: dijelovi otporni na habanje kao što su mlaznice, obloge i razdjelnici protoka u kombinaciji s metalnim matricama.