Čelici s dodanim mikrolegirajućim elementima kao što su Ti, Nb, V, W i Mo, kao i čelici dobiveni metalurgijom praha, legure otporne na toplinu-i kompoziti s keramičkom matricom, pokazuju izvrsnu otpornost na rast zrna i mogu učinkovito suzbiti abnormalno grublje zrna na visokim temperaturama.
1. Mikrolegirani čelik (glavni izbor)
|
Vrsta materijala |
Osnovni mehanizam |
Reprezentativna ocjena |
Primjenjivi scenariji |
|
Čelik koji-sadrži titan |
TiC stabilnost na visokim-temperaturama, najjače pričvršćivanje granica zrna |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Područje središnje-visoke temperature (Manje od ili jednako 1200 stupnjeva) |
|
Nb-koji sadrži čelik |
NbC dinamičko taloženje, sprječava zahvatanje zrna |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Područje fluktuacije temperature |
|
V-koji sadrži čelik |
VC srednja{0}}temperaturna stabilnost, umjerena cijena |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Srednje{0}}temperaturno pomoćno područje (Manje od ili jednako 900 stupnjeva) |
|
Čelik koji sadrži W/Mo- |
WC/Mo₂C visoko talište, jaka otpornost na puzanje |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Okolina s ekstremno visokom{0}}temperaturom |
Prednosti: Poboljšan u odnosu na tradicionalni H13, dobra obradivost, široko se koristi u ključnim komponentama kao što su mlaznice i razdjelnici.
2. Intrinzično fino{1}}zrnati čelik (poželjno za nove kalupe)
Al-Uništeni H13: AlN nastaje deoksidacijom Al, s disperziranom raspodjelom koja suzbija grubljenje zrna tijekom zagrijavanja;
Fino{0}}zrnati 4Cr5MoSiV1: kontrolirani proces deoksidacije tijekom taljenja osigurava finu i ujednačenu originalnu mikrostrukturu (veličina zrna 5-8).
Značajke: Nema potrebe za skupim legurama, visoka{0}}ekonomičnost, pogodno za masovnu proizvodnju.
3. Čelik za metalurgiju praha (-visoke primjene)
PM-H13: Izvorna veličina zrna doseže 8-10, izuzetno jednolika raspodjela karbida, a otpornost na rast zrna daleko premašuje onu tradicionalnih čelika;
ASP-23: Brzo{2}}brzi čelik, koji sadrži visoke razine V i Mo, ultra-fina mikrostruktura + obilje raspršenih karbida, izvrsna otpornost na visoke temperature.
Prednosti: Dobra izotropija, otpornost na zamor više od 30% veća, pogodno za precizne kalupe u medicinskim, optičkim i drugim primjenama.
4. Legure otporne-na toplinu (primjena ultra-visokih temperatura)
|
Materijali |
Maksimalna radna temperatura |
Karakteristike |
|
Inconel 718 (na bazi-nikla) |
1100 stupnjeva |
fazno ojačanje, jaka oksidacija i otpornost na puzanje |
|
Haynes 230 (nikal-krom) |
1150 stupnjeva |
Izvrsna otpornost na puzanje, visoka stabilnost |
|
Stellite 6 (na bazi-kobalta) |
1000 stupnjeva |
Otporan-na habanje i{1}}koroziju, pogodan za korozivna okruženja |
Napomena: visoka cijena, težak za obradu, obično se koristi za zamjenu kritičnih komponenti.
5. Keramički matrični kompoziti (najsuvremenija-istraživanja)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: struktura bez metala-zrna, temperaturna otpornost veća od 1400 stupnjeva, gotovo bez toplinske deformacije;
Primjene: koriste se kao dijelovi-otporni na habanje kao što su obloge mlaznica i razdjelnici protoka, u kombinaciji s metalnim matricama.
