A Review on Characterization, Classifications, and Applications of Super Alloys

الملخص

على مدار الخمسين عامًا الماضية، كان تطوير السبائك الهندسية عالية الحرارة هو المحرك الأساسي لزيادة درجات حرارة التشغيل للمواد المستخدمة في محركات التوربينات الغازية. وقد أدى ذلك إلى تحسينات كبيرة في كل من قوتها وكفاءتها. تم التوصل الى أن زيادة درجة حرارة تشغيل المحرك بمقدار 170 درجة مئوية تعمل على تحسين قوة دفع المحرك بنسبة 5٪ والكفاءة بنسبة 1٪. يجب أن تتحمل المواد المستخدمة في ريش التوربينات الموجودة في الاجزاء الساخنة لمحركات التوربينات الغازية غازات المحرك شديدة الحرارة، وبيئة مؤكسدة ومعرضة للتآكل، وأحمال طرد مركزي كبيرة، وتأثيرات أجسام غريبة عالية السرعة. لذلك يجب أن تمتلك مواد الريش التوربينية توازنًا بين مقاومة درجات الحرارة العالية والمتانة والأكسدة ومقاومة التآكل.
السبائك الفائقة هي الفئة الرئيسية من المواد المستخدمة للمكونات ذات درجة الحرارة المرتفعة في حقيقة أنها المواد المتاحة تجاريًا الوحيدة التي تحتفظ بخصائصها الميكانيكية ومقاومة التآكل / الأكسدة في درجات حرارة عالية (تصل إلى 0.9 من درجة الانصهار للمعدن الاساس) هناك ثلاثة اصناف رئيسية من السبائك الفائقة وهي: السبائك الفائقة ذات اساس نيكل، والسبائك الفائقة ذات اساس الكوبالت، والسبائك الفائقة ذات اساس حديد. تُستخدم السبائك الفائقة حاليًا في العديد من المجالات ذات درجات الحرارة المرتفعة من التوربينات الغازية المستخدمة في الطائرات والتطبيقات البحرية والصناعية إلى المركبات الفضائية والمفاعلات النووية ومحطات الطاقة البخارية والمعدات البتروكيماوية. أكبر مستهلك للسبائك الفائقة اليوم هو صناعة محركات التوربينات الغازية للطائرات. في هذا التقرير، قدمت كل مجموعة من السبائك الفائقة بإيجاز حول خصائصها الرئيسية والمكونات الكيميائية. أخيرًا، تم توضيح استخدامات التصنيع الخاصة بهم.