ALloys и SuperAlloys са и метални материали, съставени от два или повече елемента, но те се различават значително по проектиране на проекти, възможности за изпълнение и приложения. По -долу е подробна разбивка на техните разграничения:
Сплав: Сплавта е смес от два или повече метала (или метал и неметал), проектирана за подобряване на специфичните свойства на основния метал. Например добавянето на въглерод към желязо създава стомана, която е по -силна и по -трудно от чистото желязо. Сплавите са предназначени за общи подобрения в силата, устойчивостта на корозия или обработваемостта, съобразена с ежедневните или индустриалните нужди (напр. Строителство, автомобилни части, съдове за готвене).
Суперсплав: SuperAlloy (или високоефективна сплав) е специализиран подмножество от сплави, предназначени да поддържат изключителна механична якост, устойчивост на корозия и стабилност подекстремни условия-Пленно високи температури (често над 650 градуса /1200 градуса F), агресивна химическа среда или висок стрес. Те са "супер", тъй като тяхната производителност далеч надхвърля тази на конвенционалните сплави в тези взискателни сценарии.
Сплав: Композициите варират значително, но обикновено са по -прости, често комбинирайки основен метал с един или два ключови легиращи елемента. Примерите включват:
Месинг (мед + цинк)
Алуминий 6061 (алуминий + магнезий + силиций)
Неръждаема стомана 304 (желязо + хром + никел).
Суперсплав: Композициите са сложни и прецизно проектирани, като множество легиращи елементи работят синергично. Общите основни метали включват никел (Ni), кобалт (CO) или желязо (Fe), с добавки на:
Хром (Cr) за окислителна устойчивост,
Молибден (MO), волфрам (W) или танталум (TA) за якост на висока температура,
Алуминий (Al) или титан (Ti) за образуване на укрепващи утайки (напр. „Фаза в суперанс на базата на никел).
Примери: Inconel 718 (Ni-Cr-Fe-Nb), Hastelloy X (Ni-Cr-Co-Mo) и René 41 (Ni-Cr-Co-Mo-Al-Ti).
Сплав: Изпълнява адекватно при умерени условия, но се влошава в екстремни среди:
Високи температури: Повечето сплави губят сила (омекотяват) или окисляват бързо над 300–400 градуса. Например въглеродната стомана се окислява (ръждата) и отслабва значително на 600 градуса.
Корозия: Докато някои сплави (напр. Неръждаема стомана) се съпротивляват на корозия в лека среда, те се провалят в агресивни условия като концентрирани киселини или разтвори с висок хлорид.
Суперсплав: Излага изключителна устойчивост под крайности:
Сила с висока температура: Поддържа якостта на опън, устойчивостта на пълзене (устойчивост на бавна деформация при стрес) и устойчивост на умора при 650–1200 градуса. Например, на базата на никел SuperAlloys в турбинните лопатки на реактивни двигатели работят на 1000 градуса +, без да губят структурна цялост.
Окисляване/устойчивост на корозия: Resists Attack от горещи газове, разтопени соли, киселини и морска вода. Например, Hastelloy C276 издържа на сярна киселина, хлор и морска вода при високи температури.
Механична стабилност: Запазва свойствата при цикличен стрес (напр. В компонентите на газовата турбина) или високото налягане (напр. Ядрените реактори).
Сплав: Микроструктурите често са по -прости, с равномерна дисперсия на легиращи елементи в матрицата на основния метал. Обработката включва стандартни методи като леене, търкаляне или заваряване, с минимална сложност на топлинната обработка.
Суперсплав: Микроструктурите са силно контролирани за оптимизиране на производителността. Например:
SuperAlloys на базата на никел разполагат с двуфазна структура: матрица с твърд разтвор () и укрепване на утайки ('), които заключват дислокациите и предотвратяват деформация при високи температури.
Обработката е напреднала и скъпа, включващи техники като насочено втвърдяване (за подравняване на зърна за устойчивост на пълзене), прахова металургия (за равномерни микроструктури) или сложни топлинни обработки (за утаяване на фазите на укрепване).
Сплав: Използва се в ежедневните и средните индустриални приложения:
Конструкция (стоманени греди, алуминиеви рамки).
Автомобилни (алуминиеви сплави за блокове на двигателя, месинг за радиатори).
Потребителски стоки (съдове за готвене от неръждаема стомана, бронзови бижута).
Суперсплав: Запазено за приложения с високи залози, екстремни средни среди:
Аерокосмическо пространство: Турбинните остриета на реактивните двигатели, ракетните дюзи и топлинните щитове.
Енергия: газови турбини за производство на електроенергия, компоненти на ядрените реактори.
Химическа обработка: Реактори и тръби, обработващи корозивни течности при високи температури.
Морски: задвижващи системи в солена вода или офшорна сондажна техника.
Сплав: Като цяло евтини и широко достъпни, тъй като използват общи елементи (желязо, алуминий, мед) и проста обработка.
Суперсплав: Скъпи поради редки легиращи елементи (напр. Танталум, рений) и сложно производство. Те се произвеждат в ограничени количества за специализирани индустрии.
По същество, всички суперансали са сплави, но не всички сплави са суперансали. SuperAlloys са първокласен подмножество, проектиран да се отличава при екстремни условия, високи температури, корозия и стрес-със сложни състави, прецизни микроструктури и усъвършенствана обработка. За разлика от това сплавите обслужват по -широки, по -малко взискателни приложения с по -прости дизайни и по -ниски разходи.
