Finom{0}}szemcsés szerkezetű anyagok készítése magas hőmérsékleten

A finom szemcsés szerkezet magas hőmérsékleten történő fenntartását szolgáló anyagok előkészítésének kulcsa az, hogy finom eloszlású második fázisú atomokat viszünk be a szemcsehatárok rögzítéséhez. A feldolgozást és a hőkezelést úgy kell ellenőrizni, hogy a magas hőmérsékleten történő üzemelés során elkerülhető legyen a rendellenes szemnövekedés.

1. Kohászati ​​és kompozíciós tervezés: Mikroötvöző elemek bemutatása

Ti, Nb, V, Al: Az olvasztás során ezeket az elemeket hozzáadva nagyon stabil karbidok (pl. TiC, NbC, VC) vagy nitridek (pl. AlN) jönnek létre, amelyek a megszilárdulás és a melegítés során kicsapódnak, rögzítve a szemcsehatárokat.

W, Mo: Javítja az acél vörös keménységét és lágyulási ellenállását. Magas hőmérsékleten stabil karbidokkal rendelkeznek, amelyek megakadályozzák a szemcsehatár elmozdulását.

Gyakorlati javaslat: Használjon mikroötvözött vagy természetes finom{0}}szemcsés acélokat, például H13+Ti-t és Al-Killed H13-at, feltéve, hogy a kritikus elemek tartalma a megadott határokon belül van (pl. Ti nagyobb vagy egyenlő 0,015%, Al nagyobb vagy egyenlő, mint 0,02%).

2. Porkohászati ​​eljárás: Ultrafinom eredeti mikrostruktúra előállítása

PM-H13, ASP-23: A gázporlasztó porkészítmény + forró izosztatikus préselés (HIP) öntvény alkalmazása elkerüli a hagyományos ingotokban a szegregációt, és a mikroszerkezet homogén, eredeti szemcsemérete 8-10.

Előnyök: Diszpergált keményfém diszperzió, erős izotrópia és sokkal jobb ellenállás a szemcsefejlődéssel szemben, mint a hagyományos öntött és kovácsolt acél.

Alkalmazások: Nagy pontosságú fröccsöntő szerszámok orvosi és optikai alkalmazásokban, a kifáradási élettartam 30% feletti javítása.

3. Szemcseméret finomítása: Termomechanikus feldolgozás szabályozása

szabályozott hengerlés és hűtés (TMCP): A kovácsolás vagy hengerlés során az alakváltozás hőmérsékletét és a hűtési sebességet szabályozzák, ami számos deformációt tesz lehetővé az ausztenit régióban, és elősegíti a dinamikus átkristályosodást és a szemcseméret finomítását.

Izoterm izzítás + gyors hűtés: Kerülje a lassú kemence hűtését, alkalmazzon léghűtést vagy szélhűtést, csökkentse a magas-hőmérsékletű tartózkodási időt, gátolja a szemek aggregációját és fejlődését.

Ellenjavallatok: Lassú hűtés vagy hosszan tartó magas hőmérsékleten tartás nem megengedett a másodlagos átkristályosodás elkerülése érdekében, ami rendellenes durvulást eredményez.

4. Felület- és kompozit szerkezet tervezése (vezető-élirány)

Kerámia mátrix kompozitok (CMC): pl. SiC/SiC, Al2O3/ZrO2, amelyek nem okoznak szemcsenövekedési problémákat, 1400 fok feletti hőmérsékleten is működnek, és fúvóka bélésként megfelelőek;

Fém-Kerámia kompozit szerkezetek Kerámia magok vagy bevonatok használata fémmátrixban a jobb helyi magas hőmérsékleti stabilitás érdekében.