A composição de ligas de alta temperatura é geralmente baseada em ferro (Fe), níquel (NI) e cobalto (CO) e uma variedade de elementos de fortalecimento são adicionados para melhorar o desempenho de alta temperatura. A composição específica pode ser dividida nas seguintes categorias:
1. Matrix Elements
liga de alta temperatura à base de ferro: com o ferro como componente principal (como Fe-25NI-16CR-6MO), a temperatura de trabalho geralmente é de 600 ~ 800 graus e elementos como cromo (CR), níquel (NI) e molibdênio (MO) são adicionados para melhorar a resistência a oxidação e a resistência à corrosion.
Ligloys ligas de alta temperatura baseadas em Nickel: o teor de níquel excede 50%, com melhor resistência à alta temperatura (até 1000 graus), amplamente utilizada em componentes-chave, como lâminas de turbinas de motor de aeronaves e composições típicas, como GH99 (contendo 50 a 55% de níquel e 20-24% de cromo).
Ligas de alta temperatura baseadas em cobalto: O teor de cobalto é de cerca de 60%, com excelente resistência ao calor, mas recursos escassos, e são frequentemente usados em ambientes extremos de alta temperatura (como os componentes da extremidade quentes do motor da aeronave).
2. Elementos de fortalecimento
Anti-oxidação e elementos resistentes à corrosão: o cromo (CR) forma um filme denso de óxido e o alumínio (Al) e o titânio (Ti) aumentam a estabilidade de alta temperatura.
Elementos de fortalecimento da solução sólida: molibdênio (MO) e tungstênio (W) melhoram a força de alta temperatura e a resistência à fluência através da distorção da rede, como GH1180 contendo 8-10% de molibdênio.
Elementos de fortalecimento da precipitação do envelhecimento: Fase de alumínio (Al), titânio (Ti) e níquel '(Ni₃al/Ti), o que melhora significativamente a força da liga.
3. Outros traços adicionados a elementos carbono (c), silício (SI), manganês (MN), etc. são usados para melhorar o desempenho do processamento ou a estabilidade organizacional, como GH3230 contendo 0,05-0,15% de carbono.
Resumo: O projeto de composição de ligas de alta temperatura é baseado em elementos da matriz (Fe/Ni/Co) e de alta resistência, resistência a oxidação e resistência à fluência em altas temperaturas são alcançadas através do efeito sinérgico de múltiplos elementos de fortalecimento. A proporção específica varia dependendo do cenário de aplicação.
