Slitina na bázi niklu odolná proti opotřebení je nejrozšířenější slitinou v slitinové desce odolné proti opotřebení, zejména v oblasti letectví a národní obrany, jako je vývoj leteckých motorů, raket a dalšího špičkového vybavení. důležitá role. Protože ve slitinách na bázi niklu lze rozpustit různé legující prvky a lze zachovat dobrou stabilitu mikrostruktury, což poskytuje mnoho způsobů, jak zlepšit jejich vlastnosti. Rozvoj vědy a technologie klade vyšší požadavky na otěruvzdorné desky ze slitiny na bázi niklu. Aby bylo možné uspokojit poptávku trhu, je nutné urychlit výzkum otěruvzdorných desek ze slitin na bázi niklu a zlepšit jejich komplexní výkon. Tento výzkum a vývoj se zaměřuje na návrh optimalizace legování.
Nejprve zpevnění tuhého roztoku
Hlavním prostředkem pro posílení výkonu desky ze slitiny na bázi niklu odolné proti opotřebení je přidání správného množství prvku zpevňujícího tuhý roztok. Slitina vyztužená pevným roztokem má vynikající antioxidační a protiúnavové vlastnosti a dobrou plasticitu. Jeho největší předností je organizační stabilita. Na základě těchto vlastností lze desky ze slitiny na bázi niklu odolné proti opotřebení použít k výrobě kovových dílů s vyššími provozními teplotami, jako jsou například lopatky motoru. Atomový poloměr niklu se blíží poloměru atomu wolframu, molybdenu a dalších legujících prvků, na základě těchto charakteristik může nikl rozpouštět velké množství wolframu, molybdenu a kobaltu a dalších legujících prvků současně, ale žádná nová fáze objeví se. Studie ukázaly, že rozsah teplot roztoku běžných kovů je obecně mezi 1050 ~ 1560 stupni. Spojené státy americké vyvinuly vynikající slitinu vyztuženou pevným roztokem - niklová deformační slitina odolná proti opotřebení deska Haynes280, tato slitina při 1400 stupních vysoké teploty, pevnost až 165 MPa, tažnost až 87%. Je to hlavně kvůli přidání žáruvzdorných kovových prvků do slitiny, jako je wolfram a chrom; Současně se přidává malé množství uhlíku, aby se během procesu vývoje vytvořily karbidy, které mohou bránit růstu zrn a posilovat hranice zrn.
Výsledky také ukazují, že pevnost slitiny lze zlepšit přidáním velkého množství žáruvzdorných kovových prvků, jako je molybden. Stabilita mikrostruktury slitiny může být zlepšena přidáním prvku ruthenium. Přidáním určitého množství žáruvzdorných kovů, jako je wolfram, lze za určitých podmínek zlepšit odolnost slitiny proti korozi. Odolnost vůči oxidační korozi lze výrazně zlepšit přidáním určitého množství vzácných zemin.
Za druhé, zpevnění srážením a zpevnění disperze
Přidání určitého množství precipitačního zpevňovacího prvku do slitiny na bázi niklu odolné proti opotřebení může vysrážet fázi '-Ni3(Al,Ti) během stárnutí a výrazně zlepšit pevnost kovu. Avšak za podmínek vysoké teploty se vysrážená fáze snadno shromažďuje a roste a část se znovu rozpustí v matrici, čímž se sníží pevnost při vysokých teplotách. V posledních letech byla věnována větší pozornost oxidové disperzi zpevněné desce odolné proti opotřebení ze slitiny na bázi niklu. Takové slitiny jsou obvykle mechanicky legovány, aby se získala mikrostruktura ultrajemného (méně než 50 nm) stabilního oxidu rovnoměrně rozptýleného v matrici slitiny při vysokých teplotách. Pevnost slitiny může být udržována za podmínek blízkých bodu tání samotné slitiny a má vynikající vlastnosti při tečení při vysokých teplotách, vynikající odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách a odolnost proti korozi uhlíku a síry. V současné době jsou komerčně vyráběny hlavně tři druhy oxidových disperzí zpevněných slitinových desek odolných proti opotřebení na bázi niklu: Slitina MA956 může dosáhnout 1350 stupňů pod oxidační atmosférou a je na prvním místě v odolnosti proti oxidaci, odolnosti vůči uhlíku a odolnosti vůči korozi sírou. slitinové desky odolné proti opotřebení a lze je použít pro obložení spalovací komory leteckých motorů. Slitina MA754 může být použita v oxidační atmosféře při teplotě 1250 stupňů a udržovat vysokou teplotní pevnost a odolnost proti korozi alkalického skla a byla použita k výrobě vodícího mřížkového kroužku motoru a vodící čepele. Pevnost v tahu a mez kluzu slitiny MA6000 při 1100 stupních jsou 222 MPa a 192 MPa. Trvalá pevnost 1100 stupňů / 1000 hodin je 127MPa, první místo mezi slitinami odolnými proti opotřebení, lze použít pro lopatky leteckých motorů.
