از آنجا که تکنولوژی هوافضا همچنان به فشار مرزهای - از پرواز مافوق صوت به نیروی هوایی عمیق - مواد مورد استفاده در اجزای بحرانی باید تکامل به پاسخگویی به خواسته های بی سابقه، سوپرکارها، طولانی مواد کار اسب برای موتورهای جت، توربین های گاز و نازل های موشکی، بازسازی با ترکیبات جدید برای زنده ماندن بیش از 1200 درجه سانتیگراد، محیط های احتراق، و تجزیه و تحلیل مکانیکی بالا، و بازسازی بار های تولید کنندگان سنگ، و تبدیل آن ها، و قطعات فلزی بعدی، بازسازی شده است.

تکامل و اصول سوپرکارها

سوپرکارها یک کلاس منحصر به فرد از مواد فلزی طراحی شده برای حفظ قدرت، ثبات و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالاتر از 0.6 T [درجه حرارت ذوب آنها] است که عمدتا بر اساس نیکل 3، کبالت، یا آهن مولکولی ماtrices، با سختی های پیچیده بارش که آنها مقاومت قابل توجه و خستگی را به عنوان مثال بالا (Floy) می تواند به صورت بالا (شکل بالا (شکل بالا) یافت شده است.

ویژگی های کلیدی Microstructural

  • [در این باره] [و] [از [مشرکان] پیش بینی می کند: [[[۱]] [[۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۳]]] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱
  • و از آن ها و یارانش و یارانش، پرهیز کنید.
  • ] عناصری مانند تنگستن، rhenium و molybdenum در ماتریس، افزایش فشار شبکه و مقاومت در برابر خزیدن.
  • ] مهندسی مرز: پردازش ترمکانیکی برای کنترل اندازه و جهت گیری دانه، اغلب از طریق جامد سازی جهت دار یا تک کریستال ریخته گری.

سوپرکارهای مبتنی بر نیکل سنتی مانند Inconel 718 و René 88 به محدودیت های دمایی خود رسیده اند. درایو به سمت دمای بالاتر عملیاتی، چگالی پایین تر و عمر طولانی تر خدمات، توسعه ترکیبات کاملا جدید را برانگیخته است.

ترکیب های نوظهور و استراتژی های طراحی آلیاژ

طراحی مدرن آلیاژ فراتر از تنظیمات تدریجی کروم و محتوای آلومینیوم است. محققان عناصر را هنگامی که بیش از حد واکنشی یا دشوار برای پردازش در نظر گرفته می شوند، و از ترمودینامیک محاسباتی (CALPHAD) برای پیش بینی ثبات فاز در شرایط شدید استفاده می کنند.

دانلود بازی ReBlocktory Metal Additions: Tantalum، تنگستن، Rhenium و Rothenium

فلزات شکسته دارای نقاط ذوب فوق العاده بالا هستند و به تقویت محلول جامد و بارش ثانویه کمک می کنند. Tantalum و تنگستن جایگزین عناصر ضعیف تر برای بهبود قدرت خزه بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد. Rhenium برای دهه ها در تیغه های تک کریستال استفاده شده است (به عنوان مثال، CMSX4 و CMSX10)، اما چگالی و هزینه آن، آخرین قدرت آلیاژی است که باعث کاهش سرعت پایین می شود.

تقویت کننده های اکسید (ODS) Superalloys

۳- ۳- ۳- ۳- ۳- ۳- ۳- ۳- در این میان، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر می رود و به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر می رود.

سوپرکارهای بزرگ (HESA)

یک تغییر پارادایم از طراحی تک-پیمینال، HESAs معمولا شامل پنج یا چند عنصر در نسبت های نزدیک به آن است. [۳] ترکیب هایی مانند AlCoCrCrNi و مشتقات آن به طور فزاینده ای دو فاز میکروساختارهای کوچک (FCC + B2 یا L1 [F:02 پیش بینی می کنند که محققان مقاومت در برابر نور بالا و کیفیت بالا در HESA را در H2 و LESA گزارش کرده اند.

دو فلزیک آلیاژ و فراتر از آن

در این میان، در این مرحله، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر اشاره شده است: در این مرحله، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر اشاره شده است.

پوشش های پیشرفته و مهندسی سطح برای محیط های شدید

حتی بهترین فضای داخلی سوپرکار نمی تواند در برابر قرار گرفتن مستقیم با گازهای احتراقی بدون حفاظت از پوشش های حرارتی (TBCs) و پوشش های پیوند برای هر تیغه توربین مدرن، مقاومت کند.

پوشش های حرارتی (TBCs)

در این میان، از سوی دیگر، از سوی دیگر، به صورت زیر، از سوی دیگر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به کار می رود.

خطوط باند و موانع Diffusion

پوشش های باند، به طور معمول MCrAlY (M = Ni، Co یا Fe) یا پلاتین-aluminide، به عنوان یک لایه مقاوم در برابر اکسیداسیون و چسب بین بستر فلزی و سرامیک بالا، تحقیقات اخیر موانع انتشار مبتنی بر Redh را برای جلوگیری از تزریق بین پوشش پیوند و فوق العادهloy، یک حالت شکست که باعث ایجاد فازهای نامطلوب (مانند، پیوند بیشتر) در Hfcoat، H.

نوآوری های تولید و پردازش

ترکیب های جدید خواستار روش های پردازش جدید هستند.تکامگی جهت گیری و تک کریستال ریخته گری برای تیغه های توربینی به خوبی تثبیت شده اند، اما تولید افزودنی (AM) راه هایی برای کانال های خنک کننده داخلی پیچیده و قطعات نزدیک به قدرت بخش هایی است که ضایعات مواد را کاهش می دهند (LPBF) و ذوب الکترون (EBM) برای تجزیه و تحلیل های فوق العاده نرم افزاری مانند پردازش فشرده سازی فشرده سازی سخت افزاری با پنجره های جامد سازگار شده اند که مخلوط شده اند و شکستن دیسک های جامد هستند.

مزایا و معیارهای عملکردی

اندازه گیری مزایای ترکیب سوپرالloy در حال ظهور نیاز به مقایسه با آلیاژهای پایه دارد.

  • زندگی پاره پاره پاره پاره پاره پاره شده است: ، سوپرکارهای مبتنی بر نیکل جدید حاوی نیکل 50٪ عمر خزنده طولانی تر در 1100 ° C / 100 psi نسبت به CMSX-4 نشان می دهد.
  • [[۱] [۱۰] مقاومت در برابر [[۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰]] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [۱۰] [FLT: ۴ مقیاس که تا ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد برای صدها ساعت محافظت می کند.
  • کاهش نرخ بهره: آلیاژهای مبتنی بر آهن ODS (به عنوان مثال، 14YWT) به تراکم 7.8 g /cm3، حدود 10٪ سبک تر از همتایان نیکل، در حالی که حفظ قدرت کششی بالاتر از 800 ° C.
  • مقاومت در برابر (FLT:1) ، تیغه های تک کریستال زیبا با ساختارهای ریز مهندسی شده دانه 30٪ بهبود در زندگی پر از چرخه را نشان می دهد.

چالش ها و مسیرهای تحقیقاتی آینده

علی رغم پیشرفت قابل توجه، چندین مانع قبل از این سوپرکارهای جدید باقی مانده اند (به میزان قابل توجهی از فلزات بازیافت شده، گران و دشوار است بدون آلودگی، تولید تک تک کریستال برای کاهش استانداردهای جوشکاری مایع HESA می تواند کمتر از 20٪ باشد. اجزای آلیاژی ODS به دلیل مسیر پودر HIPed Ox، کاهش بسیاری از ترکیبات جدید نیاز به تزریق سوخت مایع و یا کاهش فرکانس های تهویه مطبوع است.

چشم انداز برای دهه بعد

ازدواج طراحی آلیاژ محاسباتی، شخصیت پیشرفته (موگرافی آناتومی) [۳]، Syncrotron X-ray diffraction]، و تولید جدید سرعت استقرار سوپرکارها با قابلیت های بی سابقه را تسریع می کند. [پریدجت های فوق العاده الکترونی نیاز به چارچوب هوا و مواد موتور است که می تواند ۵+ پرواز را در ۱۵۰۰ ° C تحمل کند - شرایط فراتر از هر ابر کامپوزیت فعلی ناسا (۰) و مواد اولیه (Floy) است که ممکن است به جلو یک ابزار پردازش و یا مواد بنیادی مانند یک برنامه های بنیادی و یا مواد اولیه (FffME) به جلو حرکت کنند.