
Mae aloion tymheredd uchel gyr sy'n seiliedig ar haearn yn ddosbarth o ddeunyddiau metelaidd gyda haearn (Fe) fel y brif elfen, wedi'u peiriannu i gynnal cryfder mecanyddol da a gwrthsefyll diraddiad (fel ocsidiad) ar dymheredd uchel, yn nodweddiadol yn yr ystod o 540 ° C i 760 ° C (1000 ° F i 1400 ° F). Mae'r dynodiad “gwneud” yn nodi eu bod yn cael eu siapio gan brosesau thermomecanyddol megis rholio poeth, gofannu, neu allwthio, sy'n mireinio eu microstrwythur i ddarparu cyfuniad ffafriol o gryfder, hydwythedd a ffabrigadwyedd.
Maent yn ateb cost-effeithiol ac amlbwrpas iawn ar gyfer amrywiaeth eang o gymwysiadau tymheredd uchel, gan bontio'r bwlch perfformiad rhwng duroedd di-staen ac uwch-aloiau nicel neu gobalt drutach.
Cryfder Tymheredd Uchel Da a Gwrthwynebiad Ymwrthedd: Maent yn gwrthsefyll anffurfiad a straen araf, sy'n dibynnu ar amser (ymlusgo) o dan lwyth mecanyddol ar dymheredd uchel, er bod eu terfyn tymheredd uchaf yn gyffredinol is na therfyn uwch-aloi sy'n seiliedig ar nicel.
Ardderchog Ocsidiad a Gwrthsefyll Cyrydiad: Nodwedd allweddol yw eu gallu i ffurfio cromia amddiffynnol, ymlynol (Cr₂O₃) ar yr wyneb, diolch i gynnwys cromiwm uchel (fel arfer 12-28%). Mae llawer o raddau hefyd yn cynnwys silicon (Si) ac alwminiwm (Al) i ffurfio graddfeydd hyd yn oed yn fwy sefydlog.
Cost-effeithiolrwydd: Yn seiliedig ar fatrics haearn, maent yn sylweddol llai costus na dewisiadau amgen sy'n seiliedig ar nicel neu gobalt, gan eu gwneud yn ddeunydd o ddewis ar gyfer cymwysiadau ar raddfa fawr neu gost-sensitif.
Ffabritioldeb Da: Mae eu natur gyr yn golygu y gallant gael eu ffurfio, eu peiriannu a'u weldio'n hawdd i gydrannau cymhleth gan ddefnyddio arferion diwydiannol safonol.
Cyflawnir perfformiad tymheredd uchel yr aloion hyn trwy sawl mecanwaith synergaidd:
Cryfhau Ateb Solid: Mae elfennau fel molybdenwm (Mo), twngsten (W), a chromiwm (Cr) yn hydoddi yn y matrics haearn, gan rwystro symudiad dadleoli a darparu cryfder gwaelodlin.
Cryfhau Dyodiad Carbid: Mae ffurfio carbidau sefydlog (ee, M₂₃C₆, MC, lle mae M yn Cr, Mo, Nb) ar ffiniau grawn ac o fewn y grawn yn helpu i binio afleoliadau a ffiniau grawn, gan wella cryfder a gwrthiant ymgripiad.
Dyodiad Nitrid a Charbonitrid: Mewn rhai aloion, mae elfennau fel niobium (Nb) a thitaniwm (Ti) yn ffurfio nitridau mân neu garbonitridau sy'n cryfhau dyddodiad ychwanegol.
Sefydlogrwydd Microstrwythurol: Mae'r cyfansoddiadau aloi wedi'u cydbwyso i wrthsefyll brashau'r cyfnodau cryfhau hyn a ffurfio cyfansoddion rhyngfetelaidd niweidiol yn ystod amlygiad hirdymor i wres.
Mae aloion tymheredd uchel gyr sy'n seiliedig ar haearn yn geffylau gwaith ar draws nifer o ddiwydiannau:
Cynhyrchu Pwer:
Llafnau a Disgiau Tyrbinau mewn tyrbinau ager a chyfnodau tymheredd is tyrbinau nwy.
Tiwbiau Boeler, Tiwbiau Superheater & Reheater, a chyfnewidwyr gwres mewn gweithfeydd pŵer tanwydd ffosil.
Modurol:
Tai Turbocharger (Cau Tyrbin) sy'n gorfod gwrthsefyll tymereddau nwyon gwacáu.
Manifolds gwacáu a pheipiau dŵr.
Ffwrnais Diwydiannol a Thriniaeth Gwres:
Tiwbiau Radiant, Myfflau, Hambyrddau, a basgedi a ddefnyddir mewn prosesau carburizing, anelio a phrosesau trin gwres eraill.
Petrocemegol a mireinio:
Tiwbiau ar gyfer coiliau ffwrnais a phibellau ar gyfer ffrydiau prosesau tymheredd uchel mewn cracwyr a diwygwyr catalytig.
Mae'r tabl canlynol yn crynhoi'r nodweddion allweddol ar gyfer trosolwg cyflym:
| Nodwedd | Disgrifiad | Mantais |
| Elfen Sylfaenol | Haearn (Fe), gyda uchel Cromiwm (Cr) cynnwys. | Yn darparu sylfaen cost-effeithiol gyda gwrthiant ocsideiddio cynhenid. |
| Llwybr Gweithgynhyrchu | Prosesu Thermomecanyddol (Rholio Poeth, Gofannu). | Yn arwain at strwythur unffurf, mân gyda hydwythedd a chadernid da. |
| Cryfwyr Allweddol | Ateb Solet (Mo, W); Carbidau (Cr, Nb, Mo). | Yn darparu cyfuniad cytbwys o gryfder tymheredd uchel a sefydlogrwydd microstrwythurol. |
| Amrediad Tymheredd | Perfformiad da hyd at ~ 760 ° C (1400 ° F). | Yn llenwi'r bwlch perfformiad critigol rhwng duroedd di-staen safonol a superalloys nicel. |
| Budd Allweddol | Y cydbwysedd gorau posibl o berfformiad, ffabrigadwyedd a chost. | Yr ateb mwyaf darbodus ar gyfer nifer helaeth o heriau peirianneg tymheredd uchel. |
| Aloeon a Mathau Cyffredin | Austenitig (e.e., 304H, 316H, 321H, 347H); Fferritic (i.e., 446); Dyodiad-Caledadwy (e.e., A-286, 17-4PH). | Yn cynnig dewis eang ar gyfer gwahanol ofynion tymheredd, cryfder a chorydiad. |
I grynhoi, Aloiau Tymheredd Uchel Gyr yn Seiliedig ar Haearn yn ddosbarth sylfaenol ac amlbwrpas o ddeunyddiau sy'n galluogi cyfran helaeth o beirianneg tymheredd uchel modern. Mae eu datblygiad yn cynrychioli optimeiddio meistrolgar o gost a pherfformiad, gan eu gwneud yn anhepgor ar gyfer cymwysiadau sy'n amrywio o gar y teulu i'r orsaf bŵer sy'n cyflenwi ei drydan.