L'alliage à haute température fait référence à un type de matériau métallique composé de fer, de cobalt et de nickel comme éléments matriciels et fusionné avec d'autres éléments métalliques ou non métalliques. Il peut fonctionner longtemps à des températures ultra élevées supérieures à 600 degrés et sous certaines contraintes. C'est le principal matériau d'application dans les domaines de l'aérospatiale, des turbines à gaz, de l'automobile, de l'énergie nucléaire, de la pétrochimie, etc.
1. Classement
1. Par éléments constitutifs :
Alliage haute température à base de fer : un alliage haute température composé de fer, de chrome, de tungstène, de molybdène et d'autres éléments, utilisé dans des conditions de température moyenne (600-850 degrés). Les alliages à base de fer sont généralement utilisés dans les parties du moteur ayant des températures de fonctionnement plus basses, telles que les disques de turbine, les carters et les arbres.
Alliage haute température à base de nickel : un alliage haute température composé de nickel, de chrome, de molybdène et d'autres éléments, utilisé dans des conditions de température moyenne et élevée (650-1000 degrés). Parmi tous les alliages haute température, les alliages haute température à base de nickel ont la résistance à haute température la plus élevée et sont largement utilisés dans la fabrication de moteurs d'avions à turboréacteur et des pièces les plus chaudes de diverses turbines à gaz industrielles, telles que les aubes de turbine, les aubes de guidage, turbines, etc
Alliage haute température à base de cobalt : un alliage austénitique à haute température composé de cobalt, de chrome, de tungstène, de nickel et d'autres éléments, utilisé dans des conditions de haute température, avec une teneur en cobalt de 40 %-65 %, bon coulabilité et soudabilité, et principalement utilisé comme matériaux de lame de guidage. En raison des ressources limitées en cobalt, ce type d’alliage est coûteux.
2. Classification par processus de fabrication : Il peut être principalement divisé en trois catégories : alliages déformés à haute température, alliages coulés à haute température et alliages à haute température de métallurgie des poudres.
3. Classification par méthode de renforcement : Elle comprend principalement quatre catégories : renforcement par solution solide, renforcement par précipitation, renforcement par dispersion d'oxyde et renforcement par fibres.
2. Demande
Les alliages à haute température sont largement utilisés dans les principaux composants chauds des moteurs d’aviation, d’aérospatiale, de navires et de turbines à gaz industrielles.
1. Domaine aéronautique
Les alliages haute température sont utilisés dans les moteurs d’aviation depuis leur création. Dans les moteurs d’aviation modernes, les alliages haute température sont principalement utilisés pour quatre principaux composants chauds : les chambres de combustion, les chambres de guidage, les aubes de turbine et les disques de turbine. De plus, ils sont également utilisés pour les carters, les anneaux, les post-combustion et les tuyères.
2. Composants clés des turbines à gaz
Les turbines à gaz sont de plus en plus utilisées dans les domaines des navires, de l'électricité, de la pétrochimie, de la métallurgie, etc. Par rapport aux moteurs d'aviation, les turbines à gaz nécessitent des alliages haute température pour avoir une forte résistance à la corrosion thermique et une bonne stabilité organisationnelle en plus d'une bonne résistance au fluage, à la fatigue. résistance et plasticité. Par conséquent, les alliages à haute température sont les matières premières de base pour les aubes de turbine et les aubes de guidage avec une excellente productivité de traitement, des performances mécaniques et une organisation stable, qui déterminent directement si la turbine à gaz peut fonctionner efficacement pendant une longue période dans un environnement de travail complexe.
3. Domaine de l'énergie nucléaire
Les alliages à haute température pour l'énergie nucléaire comprennent les matériaux de revêtement des éléments combustibles, les matériaux de structure et les grilles de positionnement des barres de combustible, les échangeurs de chaleur des fours à gaz à haute température, etc., qui sont difficiles à remplacer par d'autres matériaux.
4. Autres champs
Les alliages haute température jouent également un rôle irremplaçable dans les domaines civils tels que l’électricité, la pétrochimie, l’automobile, la métallurgie et la fabrication du verre.
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