Stale z dodatkiem pierwiastków mikrostopowych, takich jak Ti, Nb, V, W i Mo, a także stale stosowane w procesie metalurgii proszków,-stopy żaroodporne i kompozyty z osnową ceramiczną wykazują doskonałą odporność na wzrost ziaren i mogą skutecznie zapobiegać nieprawidłowemu gruboziarnistości ziaren w wysokich temperaturach.
1. Stal mikrostopowa (wybór głównego nurtu)
|
Rodzaj materiału |
Mechanizm rdzeniowy |
Stopień reprezentatywny |
Obowiązujące scenariusze |
|
Ti-zawierający stal |
TiC, stabilność-w wysokich temperaturach, najsilniejsze unieruchomienie granic ziaren |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Region rdzenia o wysokiej-temperaturze (mniejsza lub równa 1200 stopni) |
|
Nb-zawierający stal |
Dynamiczne opady NbC, zapobiegające pochłanianiu ziarna |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Obszar wahań temperatury |
|
V-zawierający Stal |
Średnia VC-stabilność temperaturowa, umiarkowany koszt |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Region pomocniczy o średniej-temperaturze (mniejsza lub równa 900 stopni) |
|
W/Mo-zawierający stal |
Wysoka temperatura topnienia WC/Mo₂C, duża odporność na pełzanie |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Środowisko o ekstremalnie wysokiej-temperaturze |
Zalety: Ulepszony w stosunku do tradycyjnego H13, dobra obrabialność, szeroko stosowany w kluczowych komponentach, takich jak dysze i kolektory.
2. Stal drobnoziarnista- (preferowana do nowych form)
Al-Zabity H13: AlN powstaje w wyniku odtleniania Al, a rozproszony rozkład zapobiega gruboziarnistości ziaren podczas ogrzewania;
Drobno-ziarnisty 4Cr5MoSiV1: kontrolowany proces odtleniania podczas wytapiania zapewnia drobną i jednolitą pierwotną mikrostrukturę (wielkość ziarna 5-8).
Cechy: brak konieczności stosowania drogich stopów,-wysoka efektywność kosztowa, możliwość stosowania na skalę masową.
3. Stal do metalurgii proszków (-zastosowania zaawansowane)
PM-H13: Oryginalna wielkość ziaren sięga 8-10, niezwykle równomierny rozkład węglików, a odporność na wzrost ziaren znacznie przewyższa odporność tradycyjnych stali;
ASP-23:-stal szybkotnąca, zawierająca wysoki poziom V i Mo,-bardzo drobna mikrostruktura + duża ilość rozproszonych węglików, doskonała odporność na wysokie temperatury.
Zalety: Dobra izotropia, trwałość zmęczeniowa wyższa o ponad 30%, odpowiedni do form precyzyjnych w zastosowaniach medycznych, optycznych i innych.
4. Stopy-żaroodporne (zastosowania-w bardzo wysokich temperaturach)
|
Przybory |
Maksymalna temperatura pracy |
Charakterystyka |
|
Inconel 718 (na bazie niklu-) |
1100 stopni |
wzmocnienie fazowe, silne utlenianie i odporność na pełzanie |
|
Haynes 230 (nikiel-chrom) |
1150 stopni |
Doskonała odporność na pełzanie, wysoka stabilność |
|
Stellite 6 (na bazie kobaltu-) |
1000 stopni |
Odporny-na zużycie i korozję-, odpowiedni do środowisk korozyjnych |
Uwaga: Wysoki koszt, trudny w obróbce, zwykle używany do wymiany kluczowych komponentów.
5. Kompozyty z osnową ceramiczną (-nowoczesne badania)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: struktura wolnego ziarna metalu-, odporność na temperaturę przekraczającą 1400 stopni, prawie brak odkształceń termicznych;
Zastosowania: Stosowane jako części-odporne na zużycie, takie jak tuleje dysz i dzielniki przepływu, w połączeniu z osnową metalową.
