خصائص مواد السبائك ذات درجة الحرارة العالية

يتم تسريع معدلات التحلل المختلفة للمواد في البيئات ذات درجة الحرارة العالية، مما يؤدي إلى بنية مجهرية غير مستقرة، وتشوه ونمو الشقوق تحت درجة الحرارة والضغط، وتآكل الأكسدة لسطح المادة أثناء الاستخدام.
1. ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة التآكل
تعتمد خصائص مقاومة درجات الحرارة العالية والتآكل للسبائك ذات درجات الحرارة المرتفعة بشكل أساسي على تركيبها الكيميائي وهيكلها التنظيمي. بأخذ GH4169 السبائك الفائقة ذات قاعدة النيكل المطاوع كمثال، يمكن ملاحظة أن محتوى النيوبيوم في سبيكة GH4169 مرتفع، ودرجة فصل النيوبيوم في السبائك ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالعملية المعدنية. مصفوفة GH4169 عبارة عن محلول صلب Ni Gr، يمكنه تحمل درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 1000 درجة عندما يكون الجزء الكتلي من Ni أكثر من 50 بالمائة، على غرار العلامة التجارية الأمريكية Inconel 718. تتكون السبيكة من مرحلة المصفوفة δ المرحلة، كربيد، ومرحلة التقوية 'و' تكوين المرحلة. تُظهر العناصر الكيميائية وبنية المصفوفة لسبائك GH4169 خواصها الميكانيكية القوية، مع قوة الخضوع وقوة الشد أفضل عدة مرات من الفولاذ 45، واللدونة الأفضل من الفولاذ 45. إن الهيكل الشبكي المستقر وعدد كبير من عوامل التقوية يبني خصائصه الميكانيكية الممتازة.
2. صعوبة المعالجة العالية
نظرًا لبيئة العمل المعقدة والقاسية، تلعب سلامة السطح المُشكل للسبائك ذات درجة الحرارة العالية دورًا حاسمًا في أدائها. ومع ذلك، تعتبر السبائك الفائقة مواد صعبة التصنيع. تتميز عناصر التقوية الدقيقة الخاصة بها بصلابة عالية، وتصلب عمل شديد، ولديها مقاومة عالية لإجهاد القص وموصلية حرارية منخفضة. قوة القطع ودرجة حرارة القطع في منطقة القطع مرتفعة. في عملية التصنيع، غالبًا ما تحدث مشكلات مثل الجودة المنخفضة للسطح المُشكل والتلف الخطير للغاية للأداة. في ظل ظروف القطع العامة، قد ينتج عن سطح السبائك ذات درجة الحرارة العالية مشاكل مفرطة مثل الطبقات المتصلبة، والضغوط المتبقية، والطبقات البيضاء، والطبقات السوداء، وطبقات تشوه الحبوب.