高温合金とは、鉄、コバルト、ニッケルを母材元素とし、他の金属元素や非金属元素と融合させた金属材料の一種です。 600度を超える超高温や一定のストレス下でも長時間動作します。航空宇宙、ガスタービン、自動車、原子力、石油化学等の分野における基幹応用材料です。
1. 分類
1. 構成要素別:
鉄基高温合金：鉄、クロム、タングステン、モリブデン、その他の元素から構成される高温合金で、中温（600-850度）条件下で使用されます。鉄ベースの合金は通常、タービンディスク、ケーシング、シャフトなど、動作温度の低いエンジン部品に使用されます。
ニッケル基高温合金: ニッケル、クロム、モリブデン、その他の元素から構成される高温合金で、中高温 (650-1000 度 ) 条件下で使用されます。すべての高温合金の中で、ニッケル基高温合金は最高の高温強度を備えており、ターボジェット航空機エンジンや、タービンブレード、ガイドブレード、各種産業用ガスタービンの最も高温の部品の製造に広く使用されています。タービンなど。
コバルト基高温合金: コバルト、クロム、タングステン、ニッケル、およびその他の元素で構成されるオーステナイト系高温合金で、高温条件下で使用されます。コバルト含有量は 40%-65%、良好です鋳造性、溶接性に優れ、主にガイドブレードの材料として使用されます。コバルト資源が限られているため、このタイプの合金は高価です。
2. 製造方法による分類：主に、変形高温合金、鋳造高温合金、粉末冶金高温合金の3つに分類できます。
3. 強化方法による分類：主に固溶強化、析出強化、酸化物分散強化、繊維強化の4つに分類されます。
2. 申請
高温合金は、航空、航空宇宙エンジン、船舶、産業用ガスタービンの中核となるホットエンド部品に広く使用されています。
1. 航空分野
高温合金は誕生以来、航空エンジンに使用されてきました。最新の航空エンジンでは、高温合金材料が主に燃焼室、ガイド室、タービンブレード、タービンディスクという 4 つの主要なホットエンドコンポーネントに使用されています。その他、ケーシング、リング、アフターバーナー、テールノズルなどにも使用されます。
2. ガスタービンの主要コンポーネント
ガスタービンは、船舶、電力、石油化学、冶金などの分野でますます広く使用されています。航空エンジンと比較して、ガスタービンは、優れたクリープ強度、疲労に加えて、強い耐熱腐食性と良好な組織安定性を備えた高温用合金を必要とします。強度と可塑性。したがって、高温合金は、優れた加工生産性の機械的性能と安定した組織を備えたタービンブレードとガイドブレードの中核原料であり、ガスタービンが複雑な作業環境で長期間効率的に動作できるかどうかを直接決定します。
3. 原子力分野
原子力用高温合金には、燃料要素被覆材、構造材、燃料棒位置決めグリッド、高温ガス炉熱交換器などがあり、他の材料での代替が困難です。
4. その他の分野
高温合金は、電力、石油化学、自動車、冶金、ガラス製造などの民生分野でもかけがえのない役割を果たしています。
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