고온 합금의 주요 분류는 "초합금"이라고도 합니다.
고온 합금은 철, 니켈, 코발트를 기반으로 한 금속 재료의 일종으로 600도 이상의 고온과 특정 응력 하에서 장기간 작동할 수 있습니다. 높은 고온 강도, 우수한 항산화 및 부식 방지 특성, 우수한 피로 성능, 파괴 인성 및 기타 포괄적인 특성을 가지고 있습니다. 고온 합금은 단일 오스테나이트 구조를 가지며 다양한 온도에서 우수한 구조적 안정성과 서비스 신뢰성을 갖습니다.
이상의 성능특성과 내열합금의 높은 합금화도를 바탕으로 "초합금"이라고도 불리며 항공, 항공우주, 석유, 화학산업, 선박 등에 널리 사용되는 중요한 소재입니다. 매트릭스 요소에 따라 고온 합금은 철 기반, 니켈 기반, 코발트 기반 및 기타 고온 합금으로 구분됩니다. 철 기반 고온 합금의 사용 온도는 일반적으로 750~780도에 도달할 수 있습니다. 더 높은 온도에서 사용되는 내열 부품의 경우 니켈 기반 및 내화 금속 기반 합금이 사용됩니다. 니켈 기반 고온 합금은 전체 고온 합금 분야에서 특히 중요한 위치를 차지합니다. 이는 항공 제트 엔진 및 다양한 산업용 가스 터빈의 가장 뜨거운 부품을 제조하는 데 널리 사용됩니다.
고온 합금 특성
고온 환경에서는 재료의 다양한 분해 속도가 가속화됩니다. 사용 중 조직 불안정, 온도 및 응력 작용으로 인한 변형 및 균열 성장, 재료 표면의 산화 부식이 발생하기 쉽습니다.
1. 고온 저항 및 내식성
고온 합금의 고온 저항, 내식성 및 기타 특성은 주로 화학적 조성과 조직 구조에 따라 달라집니다. GH4169 니켈 기반 변형 고온 합금을 예로 들면, GH4169 합금의 니오븀 함량이 높다는 것을 알 수 있습니다. 합금 내 니오븀의 분리는 야금 공정과 직접적인 관련이 있습니다. GH4169의 매트릭스는 Ni-Gr 고용체이며, 50% 이상의 Ni 함유 질량 분율을 견딜 수 있습니다. 약 1 000 도의 고온에서는 미국 브랜드 Inconel718과 유사합니다. 합금은 매트릭스 상, δ 상, 탄화물 및 강화 상 '및'상으로 구성됩니다. GH4169 합금의 화학 원소와 매트릭스 구조는 강력한 기계적 특성을 보여줍니다. 항복강도와 인장강도는 45강보다 몇 배 우수하고, 가소성도 45강보다 우수합니다. 안정적인 격자 구조와 수많은 강화 요소가 우수한 기계적 특성에 기여합니다.
2. 가공난이도가 높다
복잡하고 가혹한 작업 환경으로 인해 고온 합금 가공 표면의 무결성은 성능에 매우 중요한 역할을 합니다. 그러나 고온 합금은 일반적으로 가공하기 어려운 재료입니다. 이 제품은 높은 미세 경도, 심각한 가공 경화, 전단 응력에 대한 높은 저항성 및 낮은 열 전도성을 갖습니다. 절단 영역의 절단력과 절단 온도가 높으며 이는 가공 중에 자주 발생합니다. 가공된 표면 품질이 낮고 공구가 심하게 손상되었습니다. 정상적인 절삭 조건에서 고온 합금의 표면층은 경화층, 잔류 응력, 백색층, 흑색층 및 결정 변형층과 같은 과도한 문제를 생성합니다.
