Ιστορία ανάπτυξης χυτών υπερκραμάτων με βάση το νικέλιο
1. Ο τομέας των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας περιλαμβάνει το υπερκράμα χύτευσης με βάση το νικέλιο, το οποίο έχει εξαιρετικά οφέλη στην κατασκευή διαφόρων χυτών ακριβείας. Η ισχυρή αντοχή του υλικού στις υψηλές θερμοκρασίες, την οξείδωση και τη διάβρωση είναι οι βασικοί παράγοντες.
2. Τα πρώιμα υπερκράματα με βάση το νικέλιο ήταν κυρίως σφυρήλατα κράματα. Οι ανάγκες για την ικανότητα μεταφοράς θερμοκρασίας των εξαρτημάτων του στροβίλου κινητήρα αυξήθηκαν καθώς η τεχνολογία αεροκινητήρων προχώρησε στα τέλη της δεκαετίας του 1950, η οποία προώθησε τις απαιτήσεις για την αντοχή και τη θερμοκρασία λειτουργίας των υπερκραμάτων. υψηλότερα πρότυπα. Ο αυξημένος βαθμός κράματος, που καθιστά δυσκολότερη ή και αδύνατη την παραμόρφωση των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο, είναι ο μόνος τρόπος για να αυξηθεί η αντοχή αυτών των κραμάτων. Οι διαδικασίες χύτευσης είναι το μόνο μέσο για τη δημιουργία αυτών των κραμάτων. Επιπλέον, έχουν αρχίσει να δημιουργούνται λεπίδες ψύξης με οπές μεμβράνης κοίλου αέρα με την πρόοδο της τεχνολογίας σχεδιασμού λεπίδων κινητήρα. Μόνο η επενδυτική διαδικασία χύτευσης μπορεί να δημιουργήσει μια κοίλη λεπίδα με έναν περίπλοκο εσωτερικό θάλαμο. Ένας αριθμός βαθμών κράματος χύτευσης υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο με ευνοϊκές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας έχουν αναπτυχθεί σταδιακά τόσο σε εγχώριο όσο και σε διεθνές επίπεδο ως απάντηση σε αυτήν την ανάγκη.
3. Στις αρχές της δεκαετίας του 1940, το Ηνωμένο Βασίλειο δημιούργησε τα πρώτα υλικά υπερκράματος με βάση το νικέλιο και η χρήση τους στην αεροπορία αεριωθουμένων έκανε πολλούς βιομηχανικούς παραγωγούς να συνειδητοποιήσουν τη σημασία των χαρακτηριστικών υλικών κραμάτων. Το Nimonic75 (Ni-20Cr-0.4Ti), ένα κράμα με βάση το νικέλιο, δημιουργήθηκε αρχικά στο Ηνωμένο Βασίλειο το 1941. Μετά από μια παρατεταμένη περίοδο ανάπτυξης, ανεπτυγμένα έθνη όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Σοβιετική Η Union πέτυχε επίσης να δημιουργήσει υλικά κραμάτων με συγκρίσιμες ποιότητες, ενώ η Κίνα το έκανε τη δεκαετία του 1950.
4. Δεν είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ότι υπάρχουν βασικά δύο ερευνητικοί δρόμοι εξετάζοντας την ιστορία ανάπτυξης των χυτών υπερκραμάτων με βάση το νικέλιο:
Το ένα είναι να αλλάξουμε και να συνδυάσουμε τα συστατικά του κράματος ενώ μελετάμε τις επιπτώσεις των διαφόρων αναλογιών προσθήκης στοιχείων στα χαρακτηριστικά του κράματος για να καταλήξουμε στην ιδανική αναλογία στοιχείου και σύνθεσης.
Το δεύτερο είναι να βελτιωθεί η διαδικασία παραγωγής και ο εξοπλισμός του χυτού υπερκράματος με βάση το νικέλιο προκειμένου να βελτιστοποιηθεί και να βελτιωθεί η τεχνολογία προετοιμασίας του κράματος.
5. Για παράδειγμα, μέσω εντατικής πειραματικής έρευνας, οι επιστήμονες δημιούργησαν μια μέθοδο τήξης υπό κενό στις αρχές της δεκαετίας του 1950. Η εφεύρεση και η πρόοδος αυτής της τεχνικής διεργασίας προσέφερε μια τεχνολογική διασφάλιση για την παραγωγή υπερκραμάτων με βάση το νικέλιο.
Στη δεκαετία του 1960, οι ανεπτυγμένες χώρες πρότειναν τη διαδικασία χύτευσης επενδύσεων μέσω έρευνας και παρήγαγαν μεγάλο αριθμό κραμάτων χύτευσης με καλές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας. Τα επόμενα χρόνια αναπτύχθηκαν διαδοχικά ορισμένα χυτά υπερκράματα μονοκρυστάλλου με καλύτερη απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας αεροδιαστημικών κινητήρων, υπάρχουν μεγαλύτερες απαιτήσεις για χυτά υπερκράματα με βάση το νικέλιο. Ως εκ τούτου, σε περισσότερα από 40 χρόνια από τις αρχές της δεκαετίας του 1950 έως τα τέλη της δεκαετίας του 1990, με τη συνεχή βελτίωση των δυνατοτήτων έρευνας και ανάπτυξης, η απόδοση και η θερμοκρασία λειτουργίας των υπερκραμάτων χύτευσης με βάση το νικέλιο έχουν γίνει όλο και υψηλότερες και τα πεδία εφαρμογής τους έχουν γίνει όλο και ευρύτερα.