Hauptklassifizierung von Hochtemperaturlegierungen

Die traditionelle Klassifizierung von Hochtemperaturlegierungsmaterialien kann auf den folgenden drei Methoden basieren: nach der Art des Matrixelements, der Art der Legierungsverstärkung und der Materialformungsmethode.
1. Nach Art des Matrixelements
(1) Hochtemperaturlegierung auf Eisenbasis
Hochtemperaturlegierungen auf Eisenbasis, auch als hitzebeständige legierte Stähle bekannt. Seine Matrix ist das Element Fe, und es werden kleine Mengen Ni, Cr und andere Legierungselemente hinzugefügt. Hitzebeständiger legierter Stahl kann entsprechend seinen Normalisierungsanforderungen in Martensit-, Austenit-, Perlit-, Ferrit-hitzebeständiger Stahl usw. unterteilt werden.
⑵ Hochtemperaturlegierung auf Nickelbasis
Der Nickelgehalt von Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis beträgt mehr als die Hälfte, was für Arbeitsbedingungen über 1000 Grad geeignet ist. Durch die Anwendung eines Feststofflösungs- und Alterungsverarbeitungsprozesses können die Kriechfestigkeit und die Druckstreckgrenze erheblich verbessert werden. Bei der Analyse der in Hochtemperaturumgebungen verwendeten Hochtemperaturlegierungen geht hervor, dass der Anwendungsbereich von Hochtemperaturlegierungen auf Nickelbasis den Nutzen von Hochtemperaturlegierungen auf Eisen- und Kobaltbasis bei weitem übersteigt. Gleichzeitig werden in China auch hochtemperaturbeständige Legierungen auf Nickelbasis am häufigsten hergestellt und verwendet. Viele Turbinenschaufeln, Brennkammern und sogar Turbolader verwenden Nickelbasislegierungen als Vorbereitungsmaterialien. Im letzten halben Jahrhundert ist die Hochtemperaturbeständigkeit von Materialien, die in Flugzeugtriebwerken verwendet werden, von 750 Grad Ende der 1940er Jahre auf 1200 Grad Ende der 1990er Jahre gestiegen. Diese bedeutende Verbesserung hat auch zu einer rasanten Entwicklung von Gussverfahren, Oberflächenbeschichtungen und anderen Aspekten geführt.
(3) Hochtemperaturlegierung auf Kobaltbasis
Kobaltbasierte Hochtemperaturlegierungen basieren auf Kobalt, mit einem Kobaltanteil von etwa 60 Prozent. Gleichzeitig müssen Elemente wie Cr und Ni hinzugefügt werden, um die Hitzebeständigkeit von Hochtemperaturlegierungen zu verbessern. Obwohl diese Art von Hochtemperaturlegierung eine gute Hitzebeständigkeit aufweist, ist die Verarbeitung aufgrund der relativ geringen Produktion von Kobaltressourcen in verschiedenen Ländern schwierig und die verwendete Menge ist nicht groß. Wird normalerweise für Hochtemperaturbedingungen (600–1000 Grad) und Hochtemperaturkomponenten verwendet, die über einen langen Zeitraum extremen komplexen Belastungen ausgesetzt sind, wie z. B. Arbeitsschaufeln, Turbinenscheiben, Hot-End-Komponenten von Brennkammern und Luft- und Raumfahrtmotoren. Um eine bessere Wärmebeständigkeit zu erreichen, ist es im Allgemeinen notwendig, während der Herstellung Elemente wie W, MO, Ti, Al und Co hinzuzufügen, um eine überlegene Wärme- und Ermüdungsbeständigkeit zu gewährleisten.