Стоманите с добавени микролегиращи елементи като Ti, Nb, V, W и Mo, както и стоманата от праховата металургия, термо{0}}устойчивите сплави и композитите с керамична матрица, показват отлична устойчивост на растеж на зърната и могат ефективно да потиснат ненормалното нагрубяване на зърната при високи температури.
1. Микролегирана стомана (основен избор)
|
Тип материал |
Основен механизъм |
Представителна степен |
Приложими сценарии |
|
Ti{0}}съдържаща стомана |
TiC високо{0}}температурна стабилност, най-силно закрепване на границата на зърното |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Регион с висока{0}}температура на ядрото (По-малко или равно на 1200 градуса) |
|
Nb-съдържаща стомана |
NbC динамично утаяване, предотвратяващо поглъщането на зърната |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Област на температурни колебания |
|
V-съдържаща стомана |
VC средна{0}}температурна стабилност, умерена цена |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Спомагателна област със средна{0}}температура (По-малка или равна на 900 градуса) |
|
W/Mo-съдържаща стомана |
WC/Mo₂C висока точка на топене, силна устойчивост на пълзене |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Изключително висока{0}}температурна среда |
Предимства: Подобрен от традиционния H13, добра обработваемост, широко използван в ключови компоненти като дюзи и колектори.
2. Изключително фино{1}}зърнеста стомана (предпочитана за нови форми)
Al-Унищожен H13: AlN се образува чрез дезоксидация на Al, с диспергирано разпределение, което потиска огрубяването на зърната по време на нагряване;
Фино{0}}зърнест 4Cr5MoSiV1: Контролиран процес на дезоксидация по време на топене осигурява фина и равномерна оригинална микроструктура (размер на зърното 5-8).
Характеристики: Няма нужда от скъпи сплави, висока разход-ефективност, подходящ за масово производство.
3. Стомана от прахова металургия (висок{1}}приложения)
PM-H13: Оригиналният размер на зърното достига 8-10, изключително равномерно разпределение на карбида и устойчивостта на растеж на зърното далеч надхвърля тази на традиционните стомани;
ASP-23: Високо-скоростна стомана, съдържаща високи нива на V и Mo, ултра-фина микроструктура + изобилие от диспергирани карбиди, отлична устойчивост на висока температура.
Предимства: Добра изотропия, издръжливост на умора с повече от 30% по-висока, подходяща за прецизни форми в медицински, оптични и други приложения.
4. Топлоустойчиви-сплави (приложения при ултра-високи температури)
|
Материали |
Максимална работна температура |
Характеристики |
|
Inconel 718 (базиран-на никел) |
1100 градуса |
фазово укрепване, силно окисляване и устойчивост на пълзене |
|
Haynes 230 (никел-хром) |
1150 градуса |
Отлична устойчивост на пълзене, висока стабилност |
|
Stellite 6 (базиран-на кобалт) |
1000 градуса |
Устойчив-на износване и{1}}на корозия, подходящ за корозивни среди |
Забележка: Висока цена, трудна за обработка, обикновено се използва за подмяна на критични компоненти.
5. Керамични матрични композити (авангардни-изследвания)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: структура без метал-зърна, температурна устойчивост над 1400 градуса, почти без термична деформация;
Приложения: Използва се като устойчиви-на износване части, като облицовки на дюзи и разделители на потока, в комбинация с метални матрици.
