Løsning annealing: Oppvarme legeringen til 1000–1.200 grader for å oppløse legeringselementer jevnt, og deretter rask avkjøling (slukking) for å låse dem i en overmettet fast løsning.
Aldring (nedbør herding): Oppvarming til en lavere temperatur (650–900 grader) for å utløse dannelsen av fine, jevnt fordelt intermetalliske utfellinger (f.eks. '-Ni₃ (Al, Ti) eller "-Ni₃nb). Disse presipitatene blokkerer dislokasjonsbevegelsen, betydelig økende styrke.
2. Er nikkel superlegering magnetisk?
Nikkel i seg selv er ferromagnetisk (tiltrukket av magneter) ved romtemperatur, men tilsetning av andre elementer i superlegeringer endrer denne oppførselen.
Krom, molybden og niob-vanlig legeringselementer reduserer ferromagnetisme ved å forstyrre innretningen av nikkelens magnetiske domener.
Mange nikkel-superlegeringer (f.eks. Inconel 718, Hastelloy C-276 og Waspaloy) er designet for å være austenittisk, en krystallstruktur (ansiktssentrert kubikk, FCC) som er iboende ikke-magnetisk.
Exceptions exist: Some nickel superalloys with higher iron content or specific heat treatments may exhibit weak magnetism, but this is rare. For example, certain grades with >10% jern kan vise svak ferromagnetisme, men det er ubetydelig sammenlignet med ferromagnetiske metaller som jern eller karbonstål.
3. Hva er de forskjellige karakterene til nikkelbaserte superlegeringer?
Luftfart og styrke med høy temperatur
Inconel 718: Den mest brukte nikkel -superlegeren, som inneholder ~ 53% Ni, 19% Cr, 5% NB og 3% mo. Styrket av "(Ni₃nb) utfelling, og tilbyr høy styrke opp til 650 grader (1.200 grader og utmerket sveisbarhet.
Waspaloy: Inneholder ~ 58% Ni, 19% cr, 13% CO og 4% mo. Styrket av '(Ni₃ (Al, Ti)) utfeller, det motstår kryp ved 815 grader (1.500 grader F) og brukes i gassturbinblader og forbrenningskamre.
René 41: En koboltholdig legering (~ 55% Ni, 19% cr, 11% CO) med høy oksidasjonsmotstand. Brukes i jetmotor etterbrennere og høye temperaturfester.
Inconel 625: ~ 61% Ni, 21,5% Cr, 9% Mo og 3,6% NB. Kjent for korrosjonsmotstand og styrke opp til 980 grader (1800 grader F); Brukes i turbineksosanlegg og kjemisk prosessering.
Korrosjonsmotstand
Hastelloy C-276: ~ 57% Ni, 16% cr, 16% mo og 5% Fe. Motstår ekstrem korrosjon i syrer (svovel, hydroklor), klor og sjøvann. Brukes i kjemiske reaktorer, forurensningskontrollutstyr og oljeverktøy til havs.
Inconel 600: ~ 76% Ni, 16% Cr og 8% Fe. Tilbyr oksidasjonsmotstand i luft med høy temperatur og brukes i kjernereaktorkjerner, varmevekslere og ovndeler.
Legering 20 (Nickel 200/201): ~ 99% NI (med minimale urenheter i 201). Svært motstandsdyktig mot kaustiske løsninger (f.eks. Natriumhydroksyd) og brukt i kjemiske lagringstanker og elektroplettingsutstyr.
Krypmotstand ved ultrahøye temperaturer
Inconel 738LC: ~ 61% Ni, 16% Cr, 8,5% CO og 3,4% Al. Designet for gassturbinblader, med krypmotstand opp til 900 grader (1.650 grader F).
CMSX-4: En enkeltkrystalls superlegering (~ 61% Ni, 10% Cr, 9% CO) brukt i turbinblad. Den enkeltkrystale strukturen eliminerer korngrenser, reduserer kryp og forbedrer ytelse med høy temperatur over 1000 grader (1.830 grader F).
Sveisbare og allsidige karakterer
Inconel 825: ~ 42% Ni, 21,5% Cr, 30% Fe og 2,2% Cu. Balanserer korrosjonsbestandighet (til svovelsyre, sjøvann) og sveisbarhet. Brukes i oljebrønnrør og varmevekslere.
Monel 400: En nikkel-kobberlegering (~ 67% Ni, 30% Cu) med utmerket motstand mot sjøvann og hydrofluorsyre. Selv om det ikke alltid er klassifisert som en "superlegering" i strenge vilkår, er det ofte gruppert med dem for korrosjonsmotstand med høy ytelse.
