دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشمىلارنى پەيلەش

دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشمىلارنى پەيلەش

(1) پەيلەش خۇسۇسىيىتى يۇقىرى قېتىشمىلارنى ئۈچ تۈرگە بۆلۈشكە بولىدۇ: نىكېل ئاساسى، تۆمۈر ئاساسى ۋە كوبالت ئاساسى. ئۇلار ياخشى مېخانىكىلىق خۇسۇسىيەتكە، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ۋە چىرىشكە قارشى تۇرۇشقا ئىگە. نىكېل ئاساسى قېتىشمىسى ئەمەلىي ئىشلەپچىقىرىشتا ئەڭ كەڭ قوللىنىلىدۇ.

سۇپېر قېتىشمىدا كۆپرەك Cr بار، قىزىتىش جەريانىدا چىقىرىۋېتىش تەس بولغان Cr2O3 ئوكسىد پەردىسى ھاسىل بولىدۇ. نىكېل ئاساسلىق سۇپېر قېتىشمىلاردا Al ۋە Ti بار بولۇپ، قىزىتىش جەريانىدا ئاسان ئوكسىدلىنىدۇ. شۇڭا، قىزىتىش جەريانىدا سۇپېر قېتىشمىلارنىڭ ئوكسىدلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ياكى ئازايتىش ۋە ئوكسىد پەردىسىنى چىقىرىۋېتىش پەيلەش جەريانىدا ئاساسلىق مەسىلە. ئاقما ئىچىدىكى بوراكس ياكى بور كىسلاتاسى پەيلەش تېمپېراتۇرىسىدا ئاساسىي مېتالنىڭ چىرىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان بولغاچقا، رېئاكسىيەدىن كېيىن چۆكمە ھاسىل بولغان بور ئاساسىي مېتالغا سىڭىپ كىرىپ، دانىچىلار ئارا سىڭىپ كىرىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. Al ۋە Ti مىقدارى يۇقىرى بولغان قۇيۇلغان نىكېل ئاساسلىق قېتىشمىلار ئۈچۈن، قىزىتىش جەريانىدا قېتىشما يۈزىدە ئوكسىدلىنىشنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، پەيلەش جەريانىدا قىزىق ھالەتتىكى ۋاكۇئۇم دەرىجىسى 10-2 ~ 10-3pa دىن تۆۋەن بولماسلىقى كېرەك.

ئېرىتمە كۈچەيتىلگەن ۋە چۆكمە كۈچەيتىلگەن نىكېل ئاساسلىق قېتىشمىلار ئۈچۈن، قېتىشما ئېلېمېنتلىرىنىڭ تولۇق ئېرىپ كېتىشىگە كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن، قېتىشما تېمپېراتۇرىسى ئېرىتمە بىر تەرەپ قىلىشنىڭ قىزىتىش تېمپېراتۇرىسى بىلەن ماس كېلىشى كېرەك. قېتىشما تېمپېراتۇرىسى بەك تۆۋەن بولۇپ، قېتىشما ئېلېمېنتلىرىنى تولۇق ئېرىتىپ بولمايدۇ؛ ئەگەر قېتىشما تېمپېراتۇرىسى بەك يۇقىرى بولسا، ئاساسىي مېتال دانچىلىرى ئۆسۈپ چىقىدۇ، ھەمدە ئىسسىقلىق بىر تەرەپ قىلىنغاندىن كېيىنمۇ ماتېرىيال خۇسۇسىيىتى ئەسلىگە كەلمەيدۇ. قۇيۇلغان ئاساسلىق قېتىشمىلارنىڭ قاتتىق ئېرىتمە تېمپېراتۇرىسى يۇقىرى بولۇپ، ئادەتتە قېتىشما تېمپېراتۇرىسى بەك يۇقىرى بولغاچقا، ماتېرىيال خۇسۇسىيىتىگە تەسىر كۆرسەتمەيدۇ.

بەزى نىكېل ئاساسلىق قوشۇمچە قېتىشمىلار، بولۇپمۇ چۆكمە كۈچى بىلەن كۈچەيتىلگەن قېتىشمىلار، بېسىم يېرىلىش مايىللىقىغا ئىگە. پەيلەشتىن بۇرۇن، بۇ جەرياندا شەكىللەنگەن بېسىمنى تولۇق يوقىتىش، ھەمدە پەيلەش جەريانىدا ئىسسىقلىق بېسىمىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش كېرەك.

(2) نىكېل ئاساسلىق قېتىشما پەيلەش ماتېرىيالى كۈمۈش ئاساس، ساپ مىس، نىكېل ئاساس ۋە ئاكتىپ پەيلەش بىلەن پەيلەشكىلى بولىدۇ. ئۇلىنىشنىڭ خىزمەت تېمپېراتۇرىسى يۇقىرى بولمىغاندا، كۈمۈش ئاساسلىق ماتېرىياللارنى ئىشلىتىشكە بولىدۇ. كۈمۈش ئاساسلىق پەيلەشنىڭ نۇرغۇن تۈرلىرى بار. پەيلەش قىزىتىش جەريانىدا ئىچكى بېسىمنى ئازايتىش ئۈچۈن، ئېرىش تېمپېراتۇرىسى تۆۋەن بولغان پەيلەشنى تاللاش ئەڭ ياخشى. كۈمۈش ئاساسلىق تولدۇرغۇچ مېتال بىلەن پەيلەشتە Fb101 ئېقىمى ئىشلىتىلىدۇ. Fb102 ئېقىمى ئەڭ يۇقىرى ئاليۇمىن تەركىبىگە ئىگە چۆكمە كۈچەيتىلگەن دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشما پەيلەشتە ئىشلىتىلىدۇ، ھەمدە %10 ~ %20 ناترىي سىلىكات ياكى ئاليۇمىن ئېقىمى (مەسىلەن fb201) قوشۇلىدۇ. پەيلەش تېمپېراتۇرىسى 900 ℃ دىن ئېشىپ كەتكەندە، fb105 ئېقىمى تاللىنىدۇ.

ۋاكۇئۇم ياكى قوغداش ئاتموسفېراسىدا پەيلەشتە، ساپ مىسنى پەيلەش تولدۇرغۇچى مېتال سۈپىتىدە ئىشلىتىشكە بولىدۇ. پەيلەش تېمپېراتۇرىسى 1100 ~ 1150 ℃ بولۇپ، تۇتاشتۇرۇش جەريانىدا بېسىم يېرىلىش پەيدا بولمايدۇ، ئەمما خىزمەت تېمپېراتۇرىسى 400 ℃ دىن ئېشىپ كەتمەسلىكى كېرەك.

نىكېل ئاساسلىق پەيلەش تولدۇرغۇچ مېتال، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ئىقتىدارى ياخشى ۋە پەيلەش جەريانىدا بېسىم يېرىلىش يوق بولغاچقا، Superalloys دا ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان پەيلەش تولدۇرغۇچ مېتال. نىكېل ئاساسلىق پەيلەشتىكى ئاساسلىق قېتىشما ئېلېمېنتلىرى Cr، Si، B بولۇپ، ئاز مىقداردا پەيلەشتە Fe، W قاتارلىقلار بار. ni-cr-si-b بىلەن سېلىشتۇرغاندا، b-ni68crwb پەيلەش تولدۇرغۇچ مېتال B نىڭ ئاساسىي مېتالغا دانىچىلار ئارا سىڭىپ كىرىشىنى ئازايتىپ، ئېرىش تېمپېراتۇرىسى ئارىلىقىنى ئاشۇرالايدۇ. ئۇ يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق خىزمەت قىسىملىرى ۋە تۇربىنا پىچاقلىرىنى پەيلەش ئۈچۈن پەيلەش تولدۇرغۇچ مېتال. قانداقلا بولمىسۇن، W تەركىبلىك پەيلەشنىڭ سۇيۇقلۇقى ناچارلىشىدۇ ۋە تۇتاشتۇرۇش بوشلۇقىنى كونترول قىلىش تەس.

ئاكتىپ دىففۇزىيەلىك پەيلەش تولدۇرغۇچ مېتال Si ئېلېمېنتىنى ئۆز ئىچىگە ئالمايدۇ ھەمدە ئوكسىدلىنىشقا قارشى تۇرۇش ۋە ۋۇلكانلىشىشقا قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىغا ئىگە. پەيلەش تېمپېراتۇرىسىنى پەيلەشنىڭ تۈرىگە ئاساسەن 1150 ℃ دىن 1218 ℃ غىچە تاللىغىلى بولىدۇ. پەيلەشتىن كېيىن، 1066 ℃ دىففۇزىيەلىك بىر تەرەپ قىلىشتىن كېيىن ئاساسىي مېتال بىلەن ئوخشاش خۇسۇسىيەتكە ئىگە پەيلەش ئۇلىنىشى ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ.

(3) نىكېل ئاساسلىق قېتىشما قېتىشمىسىنى قوغداش ئاتموسفېرا ئوچىقى، ۋاكۇئۇم قېشىش ۋە ۋاقىتلىق سۇيۇق باسقۇچلۇق ئۇلىنىشتا قېشىش ئۇسۇلىنى قوللىنىشقا بولىدۇ. قېشىشتىن بۇرۇن، يۈزنىڭ مايىنى چىقىرىۋېتىش ۋە زىمپار قەغىزى بىلەن سىلىقلاش، كىگىز چاق بىلەن سىلىقلاش، ئاتسېتون سۈرتۈش ۋە خىمىيىلىك تازىلاش ئارقىلىق ئوكسىدنى چىقىرىۋېتىش كېرەك. قېشىش جەريانىنىڭ پارامېتىرلىرىنى تاللىغاندا، ئېقىش تېمپېراتۇرىسى بەك يۇقىرى بولماسلىقى ۋە قېشىش ۋاقتى قىسقا بولۇشى كېرەك، بۇ ئېقىش بىلەن ئاساسىي مېتال ئوتتۇرىسىدىكى كۈچلۈك خىمىيىلىك رېئاكسىيەدىن ساقلىنىشى كېرەك. ئاساسىي مېتالنىڭ يېرىلىشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، سوغۇق بىر تەرەپ قىلىنغان زاپچاسلار قېشىشتىن بۇرۇن بېسىمنى يېنىكلىتىشى ۋە قېشىش قىزىتىشنى ئىمكانقەدەر تەكشى قىلىشى كېرەك. چۆكمە كۈچەيتىلگەن دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشمىلار ئۈچۈن، زاپچاسلار ئالدى بىلەن قاتتىق ئېرىتمە بىر تەرەپ قىلىنىشى، ئاندىن قېرىش كۈچەيتىش بىر تەرەپ قىلىنىشىدىن سەل يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا قېشىش بىر تەرەپ قىلىنىشى ۋە ئاخىرىدا قېرىش بىر تەرەپ قىلىنىشى كېرەك.

1) قوغداش ئاتموسفېرا ئوچىقىدا پەيلەش قوغداش ئاتموسفېرا ئوچىقىدا پەيلەش ئۈچۈن يۇقىرى ساپلىقتىكى قوغداش گازى تەلەپ قىلىنىدۇ. w (AL) ۋە w (TI) نىڭ قىممىتى %0.5 تىن تۆۋەن بولغان دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشمىلار ئۈچۈن، ھىدروگېن ياكى ئارگون ئىشلىتىلگەندە، شەبنەم نۇقتىسى -54 ℃ دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك. Al ۋە Ti نىڭ مىقدارى ئاشقاندا، قېتىشما يۈزى قىزىتىلغاندا يەنىلا ئوكسىدلىنىدۇ. تۆۋەندىكى تەدبىرلەرنى قوللىنىش كېرەك؛ ئاز مىقداردا ئاقسىل (مەسىلەن، fb105) قوشۇپ، ئاقسىللىق ئوكسىد پەردىسىنى ئېلىۋېتىش؛ زاپچاسلارنىڭ يۈزىگە 0.025 ~ 0.038 مىللىمېتىر قېلىنلىقتىكى قاپلام چاپلىنىدۇ؛ ئالدىن پەيلەش ماتېرىيالىنىڭ يۈزىگە پەيلەش پۈركۈلىدۇ؛ ئاز مىقداردا گاز ئاقسىلى، مەسىلەن، بور ترىفتورىد قوشۇش كېرەك.

2) ۋاكۇئۇم بىلەن پەيلەش ۋاكۇئۇم بىلەن پەيلەش كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلىدۇ، بۇنىڭ بىلەن قوغداش ئۈنۈمى ۋە پەيلەش سۈپىتى ياخشىلىنىدۇ. ئادەتتىكى نىكېل ئاساسلىق دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشما بىرىكمىلىرىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى ئۈچۈن 15-جەدۋەلگە قاراڭ. w (AL) ۋە w (TI) نىڭ نىسبىتى %4 تىن تۆۋەن بولغان دەرىجىدىن تاشقىرى قېتىشمىلار ئۈچۈن، يۈزىگە 0.01 ~ 0.015 مىللىمېتىرلىق نىكېل قەۋىتىنى ئېلېكترو قاپلاش ياخشىراق، گەرچە ئالاھىدە ئالدىن بىر تەرەپ قىلىشسىز پەيلەشنىڭ ھۆللىنىشىگە كاپالەتلىك قىلغىلى بولسىمۇ. w (AL) ۋە w (TI) نىڭ نىسبىتى %4 تىن ئېشىپ كەتسە، نىكېل قاپلىمىسىنىڭ قېلىنلىقى 0.020.03 مىللىمېتىر بولۇشى كېرەك. بەك نېپىز قاپلاش قوغداش ئۈنۈمىگە ئىگە ئەمەس، بەك قېلىن قاپلاش بولسا بىرىكمىنىڭ چىدامچانلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ. پەيلەش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان زاپچاسلارنى ۋاكۇئۇم بىلەن پەيلەش ئۈچۈن قۇتىغا قويغىلى بولىدۇ. قۇتىغا گېتېر تولدۇرۇلىشى كېرەك. مەسىلەن، Zr يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا گازنى سۈمۈرۈۋالىدۇ، بۇ قۇتىدا يەرلىك ۋاكۇئۇم ھاسىل قىلىپ، قېتىشما يۈزىنىڭ ئوكسىدلىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.

15-جەدۋەل، ئادەتتىكى نىكېل ئاساسلىق قېتىشمىلارنىڭ ۋاكۇئۇم بىلەن پەيلەنگەن ئۇلىنىشلىرىنىڭ مېخانىكىلىق خۇسۇسىيىتى

Superalloy نىڭ پەيلەنگەن بىرىكمىسىنىڭ مىكرو قۇرۇلمىسى ۋە كۈچلۈكلۈكى پەيلەش بوشلۇقىغا ئەگىشىپ ئۆزگىرىدۇ، پەيلىگەندىن كېيىنكى دىففۇزىيەلىك بىر تەرەپ قىلىش پەيلەش بوشلۇقىنىڭ ئەڭ چوڭ يول قويۇلىدىغان قىممىتىنى تېخىمۇ ئاشۇرىدۇ. Inconel قېتىشمىسىنى مىسالغا ئالساق، b-ni82crsib بىلەن پەيلەنگەن Inconel بىرىكمىسىنىڭ ئەڭ چوڭ بوشلۇقى 1000 ℃ تېمپېراتۇرىدا 1 سائەت دىففۇزىيەلىك بىر تەرەپ قىلغاندىن كېيىن 90um غا يېتىشى مۇمكىن؛ قانداقلا بولمىسۇن، b-ni71crsib بىلەن پەيلەنگەن بىرىكمىلەر ئۈچۈن، 1000 ℃ تېمپېراتۇرىدا 1 سائەت دىففۇزىيەلىك بىر تەرەپ قىلغاندىن كېيىن ئەڭ چوڭ بوشلۇق تەخمىنەن 50um بولىدۇ.

3) ئۆتكۈنچى سۇيۇق باسقۇچ ئۇلىنىشى ئۆتكۈنچى سۇيۇق باسقۇچ ئۇلىنىشى تولدۇرغۇچ مېتال سۈپىتىدە ئېرىش نۇقتىسى ئاساسىي مېتالدىن تۆۋەن بولغان قەۋەت ئارىلىقى قېتىشمىسىنى (تەخمىنەن 2.5 ~ 100um قېلىنلىقتا) ئىشلىتىدۇ. كىچىك بېسىم (0 ~ 0.007mpa) ۋە مۇۋاپىق تېمپېراتۇرا (1100 ~ 1250 ℃) ئاستىدا، قەۋەت ئارىلىقىدىكى ماتېرىيال ئالدى بىلەن ئاساسىي مېتالنى ئېرىتىپ نەملەندۈرىدۇ. ئېلېمېنتلارنىڭ تېز تارقىلىشى سەۋەبىدىن، بىرىكمە ئورنىدا ئىزوتېرمىك قېتىشما يۈز بېرىپ، بىرىكمە ھاسىل قىلىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئاساسىي مېتال يۈزىنىڭ ماسلىشىش تەلىپىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ ۋە كەپشەرلەش بېسىمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. ئۆتكۈنچى سۇيۇق باسقۇچ ئۇلىنىشىنىڭ ئاساسلىق پارامېتىرلىرى بېسىم، تېمپېراتۇرا، ساقلاش ۋاقتى ۋە قەۋەت ئارىلىقىنىڭ تەركىبى. كەپشەرلەشنىڭ بىرىكمە يۈزى بىلەن ياخشى ئالاقىلىشىش ئۈچۈن ئازراق بېسىم ئىشلىتىڭ. قىزىتىش تېمپېراتۇرىسى ۋە ۋاقتى بىرىكمىنىڭ ئىقتىدارىغا زور تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئەگەر تۇتاشتۇرۇش ئاساسىي مېتال بىلەن ئوخشاش كۈچلۈك بولۇشى تەلەپ قىلىنسا ۋە ئاساسىي مېتالنىڭ ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسەتمىسە، يۇقىرى تېمپېراتۇرا (مەسىلەن ≥ 1150 ℃) ۋە ئۇزۇن ۋاقىت (مەسىلەن 8 ~ 24 سائەت) ئۇلىنىش جەريانى پارامېتىرلىرى قوللىنىلىشى كېرەك؛ ئەگەر تۇتاشتۇرۇش سۈپىتى تۆۋەنلىسە ياكى ئاساسىي مېتال يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا بەرداشلىق بېرەلمىسە، تۆۋەن تېمپېراتۇرا (1100 ~ 1150 ℃) ۋە قىسقا ۋاقىت (1 ~ 8 سائەت) ئىشلىتىلىشى كېرەك. ئارىلىق قەۋەت تۇتاشتۇرۇلغان ئاساسىي مېتال تەركىبىنى ئاساسىي تەركىب قىلىپ ئېلىپ، B، Si، Mn، Nb قاتارلىق ھەر خىل سوۋۇتۇش ئېلېمېنتلىرىنى قوشۇشى كېرەك. مەسىلەن، Udimet قېتىشمىسىنىڭ تەركىبى ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo، ئۆتكۈنچى سۇيۇق باسقۇچلۇق ئۇلىنىش ئۈچۈن ئارىلىق قەۋەتنىڭ تەركىبى b-ni62.5cr15co15mo5b2.5. بۇ ئېلېمېنتلارنىڭ ھەممىسى Ni Cr ياكى Ni Cr Co قېتىشمىلىرىنىڭ ئېرىش تېمپېراتۇرىسىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرەلەيدۇ، ئەمما B نىڭ تەسىرى ئەڭ روشەن. بۇنىڭدىن باشقا، B نىڭ يۇقىرى تارقىلىش سۈرئىتى قەۋەتلەر ئارا قېتىشما ۋە ئاساسىي مېتالنى تېز سۈرئەتتە بىر خىللاشتۇرالايدۇ.