1. Какво съдържание на никел е необходимо, за да се класифицира една сплав като - базирана на никел?
Според стандарта за класификация на Американския институт за желязо и стомана (AISI), сплав с aсъдържание на никел По-голямо или равно на 50% от масатаможе да се определи като сплав на базата на никел -. Този тип сплав използва никел като матрица и разчита на укрепващи елементи от твърд - разтвор (като Cr, Fe) и укрепващи елементи при утаяване (като Al, Ti) за подобряване на производителността.
За някои специални сплави на базата на никел - съдържанието на никел може да бъде малко по-ниско (40%–50% от масата), но никелът трябва да бъдедоминиращ елементв състава на сплавта (по-високо от съдържанието на други единични елементи). Например някои сплави на никел - желязо - хром се класифицират като сплави на основата на никел -, тъй като никелът е основният матричен елемент, дори ако съдържанието на никел е между 40% и 50%.
В допълнение, определението за сплави на основата на никел - също взема предвидексплоатационни характеристики: сплавта трябва да има отлична устойчивост на окисление при високи - температури, устойчивост на корозия и устойчивост на пълзене, които са основните свойства, които отличават сплавите на основата на никел - от неръждаемата стомана и други системи от сплави.
2. Какъв ефект има добавянето на волфрам (W) към сплави на базата на никел - върху техните свойства?
Твърд - разтвор укрепващ ефект
Волфрамът има голям атомен радиус, който е доста различен от този на атомите на никела. Когато волфрамът се разтвори в никеловата матрица, това ще причини сериозно изкривяване на решетката. Това изкривяване може ефективно да възпрепятства движението на дислокациите вътре в сплавта, като по този начин подобряваустойчивост на стайна - температура, устойчивост на висока - температураитвърдостот сплавта на основата на никел -. Колкото по-високо е съдържанието на волфрам, толкова по-очевиден е ефектът на укрепване на твърдия - разтвор, но прекомерното добавяне ще доведе до намаляване на пластичността на сплавта.
Подобряване на устойчивостта на пълзене при висока - температура
При високи температури (над 650 градуса), волфрамовите атоми могат да забавят скоростта на дифузия на матричните атоми и да възпрепятстват появата на плъзгане на границата на зърното. Това позволява на сплавта на базата на никел - да поддържа стабилна структура и механични свойства при дългосрочни - условия на висока - температура и напрежение, като по този начин значително подобряваграница на пълзенеиексплоатационен животот сплавта. Това е особено критично за суперсплави на базата на никел -, използвани в турбинните лопатки на авиационни - двигатели и компонентите на газовите турбини.
Влияние върху устойчивостта на корозия
Волфрамът може да подобриустойчивост на питинг корозияот сплави на базата на никел - в среда, съдържаща - хлорид. Може да насърчи образуването на по-плътен пасивиращ филм върху повърхността на сплавта и да предотврати корозията и счупването на пасивиращия филм от хлоридните йони.
Прекомерният волфрам обаче ще увеличи склонността на сплавта да образува интерметални съединения, което може да доведе до намаляване на сплавтаустойчивост на междукристална корозия.
Въздействие върху производителността на обработката
Умереното добавяне на волфрам може да подобривъзможност за гореща обработкаот сплавта на базата на никел -, което улеснява оформянето по време на процесите на обработка на фортинг, валцуване 这类 на горещо -.
Прекомерният волфрам ще увеличи твърдостта и крехкостта на сплавта, увеличавайки трудността при студена обработка и заваряване. По време на заваряване волфрамът може да се отдели по границите на зърната, което води до образуване на крехки фази и увеличава риска от пукнатини при заваряване.
