May 6, 2025
Εκτός από τις επικάλυψεις μετάλλων, η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες των σωλήνων από κράμα νικελίου μπορεί να βελτιστοποιηθεί με τη βελτιστοποίηση της σύνθεσης του κράματος, τη διενέργεια επεξεργασιών τροποποίησης της επιφάνειας,βελτίωση της διαδικασίας παραγωγής, και υιοθετώντας κατάλληλα μέτρα θερμικής μόνωσης, όπως περιγράφονται κατωτέρω:
Βελτιστοποίηση της σύνθεσης του κράματος
Προσθήκη στοιχείων υψηλού σημείου τήξης:Η προσθήκη βολφραμίου (W), μολυβδενίου (Mo), ρήνου (Re) και άλλων στοιχείων με υψηλό σημείο τήξης μπορεί να βελτιώσει το σημείο τήξης και την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες του κράματος νικελίου.Αυτά τα στοιχεία σχηματίζουν ένα στερεό διάλυμα στο κράμαΓια παράδειγμα, σε ορισμένους κινητήρες αεροσκαφών με κράματα που βασίζονται σε νικέλιο, η αλυσίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κινητήρων που χρησιμοποιούν νικέλιο.Η περιεκτικότητα σε βολφράμιο και μολυβδένιο είναι υψηλότερη, έτσι ώστε το κράμα σε υψηλή θερμοκρασία άνω των 1000 °C να διατηρεί ακόμα καλές μηχανικές ιδιότητες.
Προσθέστε σπάνια στοιχεία γης:τα στοιχεία σπάνιων γαιών, όπως το κερίμιο (Ce), το λανθάνιο (La), κλπ., που προστίθενται στο κράμα νικελίου, μπορούν να βελτιώσουν την αντοχή στο οξείδωμα του κράματος.βελτίωση της πυκνότητας και της προσκόλλησης του φιλμ οξειδίου, επιβραδύνει τον ρυθμό οξείδωσης, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες του κράματος.
Επεξεργασία τροποποίησης επιφάνειας
Επεξεργασία επιφάνειας με λέιζερ:Η χρήση ακτίνων λέιζερ στην επιφάνεια σωλήνων από κράμα νικελίου μπορεί να κάνει την επιφάνεια να σχηματίζει μια οργανωμένη μορφή λεπτών κόκκων, βελτιώνοντας την σκληρότητα και την αντοχή της επιφάνειας.Η επεξεργασία με λέιζερ μπορεί επίσης να εισαγάγει συμπίεση στην επιφάνεια για να βελτιώσει την αντοχή στην κόπωση, που συμβάλλει στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του σωλήνα σε υψηλές θερμοκρασίες.
Ενέσιμα ιόντων:ειδικά ιόντα εγχέονται στην επιφάνεια σωλήνων από κράμα νικελίου,που μπορεί να αλλάξει τη χημική σύνθεση και την οργανωτική δομή της επιφάνειας και να σχηματίσει ένα στρώμα τροποποιημένου στρώματος με ειδικές ιδιότητεςΓια παράδειγμα, η ένεση άνθρακα, αζώτου και άλλων στοιχείων μπορεί να βελτιώσει την σκληρότητα και την αντοχή στην φθορά της επιφάνειας.μείωση της βλάβης υλικού λόγω τριβής σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Βελτίωση της διαδικασίας παραγωγής
Μεταλλουργία σκόνης:Η χρήση μεθόδων μεταλλουργίας σκόνης για την προετοιμασία σωλήνων από κράμα νικελίου μπορεί να επιτύχει μια πιο ομοιόμορφη οργανωτική δομή και υψηλότερες πυκνότητες.Η υψηλής θερμοκρασίας απόδοση του κράματος μπορεί να βελτιωθεί με ακριβή έλεγχο του μεγέθους των σωματιδίων, σύνθεση και διαδικασία συντρίψεως της σκόνης.Τα κράματα νικελίου που χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργία σκόνης έχουν καλύτερη αντοχή και αντοχή σε έλξη σε υψηλές θερμοκρασίες σε σύγκριση με τις συμβατικές διαδικασίες χύτευσης ή σφυρηλασίας.
Διαδικασία θερμής ισοστατικής πίεσης:Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής εφαρμόζεται θερμή ισοστατική πίεση σε σωλήνες από κράμα νικελίου.Αυτή η διαδικασία μπορεί να εξαλείψει τους πόρους και τα ελαττώματα μέσα στο υλικό και να βελτιώσει την πυκνότητα και την ομοιογένεια του υλικού, ενισχύοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες και την αντοχή στη διάβρωση του κράματος σε υψηλές θερμοκρασίες.
Υιοθέτηση μέτρων θερμικής μόνωσης
Εγκατάσταση θερμομόνωσης:Τυλίξτε θερμομόνωτα υλικά, όπως κεραμικές ίνες, μαλλί από βράχο κ.λπ., γύρω από το εξωτερικό των σωλήνων από κράμα νικελίου.Τα υλικά αυτά έχουν χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και καλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες., η οποία μπορεί να μειώσει την ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ των σωλήνων και του εξωτερικού περιβάλλοντος υψηλής θερμοκρασίας και να μειώσει την επιφανειακή θερμοκρασία των σωλήνων,έτσι να μειωθεί η επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας στο υλικό του σωλήνα και να βελτιωθεί η αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες.
Σχεδιασμός δομής ψύξης αέρα:Σχεδιάζουν κανάλια ψύξης αέρα γύρω από τον σωλήνα, έτσι ώστε ο κρύος αέρας να ρέει μέσα στον κανάλι και να απομακρύνει τη θερμότητα από την επιφάνεια του σωλήνα.Η μέθοδος αυτή μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία λειτουργίας του σωλήνα και να βελτιώσει την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής του σε περιβάλλον υψηλών θερμοκρασιώνΓια παράδειγμα, στο σύστημα σωλήνων από κράμα νικελίου ορισμένων βιομηχανικών φούρνων, η χρήση δομής ψύξης με αέρα μπορεί να μειώσει την θερμοκρασία της επιφάνειας του σωλήνα κατά 100 - 200 °C.