
Dəmir əsaslı işlənmiş yüksək temperaturlu ərintilər, adətən 540°C-dən 760°C-dək (1000°F-dən 1400°F-ə qədər) yüksək temperaturda yaxşı mexaniki möhkəmlik və deqradasiyaya qarşı müqaviməti (oksidləşmə kimi) saxlamaq üçün hazırlanmış əsas element kimi dəmir (Fe) olan metal materiallar sinfidir. “İşlənmiş” təyinatı onların isti yayma, döymə və ya ekstruziya kimi termomexaniki proseslərlə formalaşdığını göstərir ki, bu da gücün, çevikliyin və istehsal qabiliyyətinin əlverişli birləşməsini təmin etmək üçün mikro strukturunu təkmilləşdirir.
Onlar paslanmayan poladlar və daha bahalı nikel və ya kobalt əsaslı super ərintilər arasında performans fərqini aradan qaldıraraq, yüksək temperatur tətbiqlərinin geniş spektri üçün sərfəli və çox yönlü həll kimi xidmət edir.
Yaxşı Yüksək Temperatur Gücü və Sürünmə Müqaviməti: Onlar yüksək temperaturda mexaniki yük altında deformasiyaya və yavaş, zamandan asılı gərginliyə (sürünməyə) müqavimət göstərirlər, baxmayaraq ki, onların yuxarı temperatur həddi ümumiyyətlə nikel əsaslı super ərintilərdən daha aşağıdır.
Əla Oksidləşmə və Korroziyaya Müqavimət: Əsas xüsusiyyət onların yüksək xrom tərkibi (adətən 12-28%) sayəsində səthdə qoruyucu, yapışqan xrom (Cr₂O₃) şkalası yaratmaq qabiliyyətidir. Bir çox siniflərdə daha da sabit tərəzi yaratmaq üçün silikon (Si) və alüminium (Al) var.
Xərc-effektivlik: Dəmir matrisinə əsaslanaraq, onlar nikel və ya kobalt əsaslı alternativlərdən əhəmiyyətli dərəcədə ucuzdur, bu da onları irimiqyaslı və ya xərcə həssas tətbiqlər üçün seçim materialına çevirir.
Yaxşı istehsal qabiliyyəti: Onların işlənmiş təbiəti o deməkdir ki, standart sənaye təcrübələrindən istifadə etməklə asanlıqla formalaşdırıla, emal oluna və mürəkkəb komponentlərə qaynaq edilə bilər.
Bu ərintilərin yüksək temperatur performansı bir neçə sinergetik mexanizm vasitəsilə əldə edilir:
Bərk Məhlulun Gücləndirilməsi: Molibden (Mo), volfram (W) və xrom (Cr) kimi elementlər dəmir matrisində həll olunaraq dislokasiyanın hərəkətinə mane olur və əsas gücü təmin edir.
Karbid Çöküntülərinin Gücləndirilməsi: Taxıl sərhədlərində və taxılların daxilində sabit karbidlərin (məsələn, M₂₃C₆, MC, burada M Cr, Mo, Nb-dir) əmələ gəlməsi güc və sürünmə müqavimətini artırır.
Nitrid və Karbonitrid Yağıntıları: Müəyyən ərintilərdə niobium (Nb) və titan (Ti) kimi elementlər əlavə yağıntının gücləndirilməsini təmin edən incə nitridlər və ya karbonitridlər əmələ gətirir.
Mikrostruktur sabitlik: ərinti kompozisiyaları bu gücləndirmə fazalarının qabalaşmasına və uzunmüddətli istiliyə məruz qaldıqda zərərli intermetal birləşmələrin əmələ gəlməsinə müqavimət göstərmək üçün balanslaşdırılmışdır.
Dəmir əsaslı işlənmiş yüksək temperatur ərintiləri bir çox sənaye sahələrində işçi qüvvəsidir:
Enerji istehsalı:
Buxar turbinlərində və qaz turbinlərinin aşağı temperatur mərhələlərində turbin bıçaqları və diskləri.
Qazan boruları, super qızdırıcı və qızdırıcı borular və qalıq yanacaq elektrik stansiyalarında istilik dəyişdiriciləri.
Avtomobil:
Egzoz qazının temperaturuna tab gətirməli olan turboşarj yuvaları (turbin yuvaları).
Egzoz manifoldları və enmə boruları.
Sənaye sobaları və istilik müalicəsi:
Karbürləşdirmə, tavlama və digər istiliklə müalicə proseslərində istifadə olunan Radiant Borular, Muffler, Tabaklar və səbətlər.
Neft-kimya və emalı:
Soba rulonları üçün borular və katalitik krakerlərdə və reformatorlarda yüksək temperaturlu proses axınları üçün boru kəmərləri.
Aşağıdakı cədvəldə tez bir baxış üçün əsas xüsusiyyətləri ümumiləşdirir:
| Xüsusiyyət | Təsvir | Üstünlük |
| Baza Elementi | Dəmir (Fe), yüksək ilə Xrom (Cr) məzmun. | Təbii oksidləşmə müqaviməti ilə qənaətcil bir təməl təmin edir. |
| İstehsal marşrutu | Termomexaniki emal (isti yayma, döymə). | Yaxşı çeviklik və möhkəmliyə malik vahid, incə dənəli struktur əldə edir. |
| Əsas gücləndiricilər | Bərk məhlul (Mo, W); Karbidlər (Cr, Nb, Mo). | Yüksək temperatur gücü və mikro struktur sabitliyinin balanslaşdırılmış birləşməsini təmin edir. |
| Temperatur Aralığı | ~760°C-yə (1400°F) qədər yaxşı performans. | Standart paslanmayan poladlar və nikel super ərintiləri arasında kritik performans boşluğunu doldurur. |
| Əsas fayda | Performans, istehsal qabiliyyəti və dəyərin optimal balansı. | Çoxlu sayda yüksək temperatur mühəndisliyi problemləri üçün ən qənaətcil həll. |
| Ümumi ərintilər və növləri | Ostenitik (məsələn, 304H, 316H, 321H, 347H); Ferritik (məsələn, 446); Yağışlarla sərtləşən (məsələn, A-286, 17-4PH). | Müxtəlif temperatur, güc və korroziya tələbləri üçün geniş seçim təklif edir. |
Xülasə, Dəmir əsaslı işlənmiş yüksək temperatur ərintiləri müasir yüksək temperatur mühəndisliyinin böyük bir hissəsini təmin edən əsas və çox yönlü materiallar sinfidir. Onların inkişafı məsrəflərin və performansın ustalıqla optimallaşdırılmasını əks etdirir, bu da onları ailə avtomobilindən tutmuş elektrik enerjisi ilə təmin edən elektrik stansiyasına qədər tətbiqlər üçün əvəzolunmaz edir.