Ny firaka amin'ny mari-pana avo dia antsoina koa hoe firaka tanjaky ny hafanana. Araka ny firafitry ny matrisy, ny akora dia azo zaraina ho sokajy telo: vy vita amin'ny nikela sy chromium. Araka ny fomba famokarana, dia azo zaraina ho firaka superformed sy firaka supercast.
Akora tena ilaina amin'ny sehatry ny aerospace izy io. Izy no akora fototra ho an'ny ampahany mafana be amin'ny motera fanamboarana aerospace sy fiaramanidina. Ampiasaina indrindra amin'ny fanamboarana efitrano fandoroana, lelan'ny turbine, lelan'ny mpitari-dalana, compressor sy kapila turbine, boaty turbine ary kojakoja hafa. Ny mari-pana ampiasaina dia 600 ℃ - 1200 ℃. Miovaova arakaraka ny kojakoja ampiasaina ny fihenjanana sy ny tontolo iainana. Misy fepetra henjana momba ny toetra mekanika, ara-batana ary ara-simika amin'ny firaka. Izy no anton-javatra mamaritra ny fahombiazana, ny fahatokisana ary ny androm-piainan'ny motera. Noho izany, ny superalloy dia iray amin'ireo tetikasa fikarohana fototra amin'ny sehatry ny aerospace sy ny fiarovam-pirenena any amin'ny firenena mandroso.
Ny fampiasana lehibe ny superalloys dia:
1. Firaka hafanana avo lenta ho an'ny efitrano fandoroana
Ny efitrano fandoroana (fantatra ihany koa amin'ny hoe fantsona lelafo) amin'ny motera turbine fiaramanidina dia iray amin'ireo singa fototra amin'ny mari-pana avo lenta. Koa satria ny atomization solika, ny fifangaroan'ny solika sy ny entona ary ny dingana hafa dia tanterahina ao amin'ny efitrano fandoroana, ny mari-pana ambony indrindra ao amin'ny efitrano fandoroana dia mety hahatratra 1500 ℃ - 2000 ℃, ary ny mari-pana rindrina ao amin'ny efitrano fandoroana dia mety hahatratra 1100 ℃. Mandritra izany fotoana izany, dia miatrika fihenjanana mafana sy fihenjanana entona ihany koa izy. Ny ankamaroan'ny motera manana tahan'ny hery/lanja avo dia mampiasa efitrano fandoroana boribory, izay fohy ny halavany ary manana fahafahana hafanana avo. Ny mari-pana ambony indrindra ao amin'ny efitrano fandoroana dia mahatratra 2000 ℃, ary ny mari-pana rindrina dia mahatratra 1150 ℃ aorian'ny fampangatsiahana amin'ny sarimihetsika entona na etona. Ny fiovaovan'ny mari-pana lehibe eo amin'ny faritra samihafa dia hiteraka fihenjanana mafana, izay hiakatra sy hidina mafy rehefa miova ny toetry ny fiasana. Ny fitaovana dia hiharan'ny fahatairana mafana sy ny enta-mavesatra mafana, ary hisy ny fikorontanana, ny triatra ary ny lesoka hafa. Amin'ny ankapobeny, ny efitrano fandoroana dia vita amin'ny firaka takelaka, ary ny fepetra ara-teknika dia fintinina toy izao manaraka izao araka ny fepetran'ny serivisy amin'ny ampahany manokana: manana fanoherana ny oksidasiona sy ny harafesina entona amin'ny fepetra fampiasana firaka sy entona amin'ny mari-pana avo; manana tanjaka eo no ho eo sy maharitra, fahombiazana amin'ny harerahana mafana ary coefficient fanitarana ambany; manana plasticity sy welding ampy mba hahazoana antoka ny fanodinana, ny famolavolana ary ny fifandraisana; manana fahamarinan-toerana tsara eo ambanin'ny tsingerin'ny hafanana mba hahazoana antoka ny fiasana azo antoka mandritra ny androm-piainana.
a. Laminate misy porous misy firaka MA956
Tamin'ny dingana voalohany, ny laminate porous dia vita tamin'ny takelaka firaka HS-188 tamin'ny alàlan'ny diffusion bonding rehefa avy nalaina sary, nosokirina, nopotehina ary nopotehina. Ny sosona anatiny dia azo atao fantsona fampangatsiahana tsara indrindra araka ny fepetra takian'ny famolavolana. Ity fampangatsiahana rafitra ity dia mila 30% amin'ny entona fampangatsiahana amin'ny fampangatsiahana sarimihetsika nentim-paharazana, izay afaka manatsara ny fahombiazan'ny tsingerin'ny hafanana amin'ny motera, mampihena ny fahafahan'ny fitaovana mitondra hafanana tena izy, mampihena ny lanjany, ary mampitombo ny tahan'ny tsindry-lanja. Amin'izao fotoana izao, mbola ilaina ny mamaky ny teknolojia fototra alohan'ny hampiasana azy amin'ny fomba azo ampiharina. Ny laminate porous vita amin'ny MA956 dia taranaka vaovao amin'ny fitaovana efitrano fandoroana nampidirin'i Etazonia, izay azo ampiasaina amin'ny 1300 ℃.
b. Fampiharana ny akora seramika ao amin'ny efitrano fandoroana
Nanomboka nanamarina ny mety ho fampiasana seramika ho an'ny turbine entona i Etazonia nanomboka tamin'ny 1971. Tamin'ny 1983, nisy vondrona sasany nandray anjara tamin'ny fampandrosoana fitaovana mandroso tany Etazonia namorona andiana tondro fampisehoana ho an'ny turbine entona ampiasaina amin'ny fiaramanidina mandroso. Ireto avy ireo tondro ireo: mampitombo ny mari-pana fidirana amin'ny turbine ho 2200 ℃; miasa eo ambanin'ny toetry ny fandoroana amin'ny kajy simika; mampihena ny hakitroky ampiharina amin'ireo faritra ireo avy amin'ny 8g/cm3 ho 5g/cm3; manafoana ny fampangatsiahana ny singa. Mba hanatanterahana ireo fepetra ireo, ny fitaovana nodinihina dia ahitana grafita, matrice metaly, composites matrice seramika ary akora intermetallika ankoatra ny seramika tokana dingana. Ny composites matrice seramika (CMC) dia manana ireto tombony manaraka ireto:
Kely kokoa ny coefficient mivelatra amin'ny seramika raha oharina amin'ny firaka vita amin'ny nikela, ary mora esorina ny sosona. Ny fanaovana seramika vita amin'ny lamba metaly antonony dia afaka mandresy ny lesoka amin'ny fikikisana, izay lalana fivoaran'ny fitaovana ao amin'ny efitrano fandoroana. Azo ampiasaina amin'ny rivotra mangatsiaka 10% - 20% ity fitaovana ity, ary eo amin'ny 800 ℃ eo ho eo ny mari-pana amin'ny insulation metaly, ary ambany lavitra ny mari-pana mitondra hafanana raha oharina amin'ny fampangatsiahana divergent sy ny fampangatsiahana sarimihetsika. Ny taila fiarovana vita amin'ny firaka B1900+ seramika no ampiasaina amin'ny motera V2500, ary ny lalana fivoarana dia ny fanoloana ny taila B1900 (miaraka amin'ny coating seramika) amin'ny composite vita amin'ny SiC na composite anti-oxidation C/C. Ny composite matrix seramika no fitaovana fivoaran'ny efitrano fandoroana motera miaraka amin'ny tahan'ny lanja manosika 15-20, ary ny mari-pana ampiasaina dia 1538 ℃ - 1650 ℃. Ampiasaina amin'ny fantsona lelafo, rindrina mitsingevana ary afterburner izy io.
2. Firaka hafanana avo lenta ho an'ny turbine
Ny lelan'ny turbine aero-engine dia iray amin'ireo singa izay mizaka ny enta-mavesatra mafy indrindra amin'ny mari-pana sy ny tontolo fiasana ratsy indrindra amin'ny aero-engine. Tsy maintsy mizaka ny fihenjanana lehibe sy sarotra be izy amin'ny mari-pana avo, ka tena henjana ny fepetra takiana amin'ny akora. Mizara ho:
a. Firaka hafanana avo lenta ho an'ny mpitari-dalana
Ny "deflector" no iray amin'ireo faritra ao amin'ny motera turbine izay tena voakasiky ny hafanana. Rehefa misy fandoroana tsy mitovy ao amin'ny efitrano fandoroana, dia lehibe ny enta-mavesatry ny "guide vane" dingana voalohany, izay no antony lehibe mahatonga ny fahasimban'ny "guide vane". Ny mari-panany ampiasaina dia eo amin'ny 100 ℃ ambony noho ny an'ny "turbine blade" eo ho eo. Ny mahasamihafa azy dia ny tsy iharan'ny enta-mavesatra mekanika ireo faritra tsy mihetsika. Matetika, mora miteraka fihenjanana ara-pahasalamana, fikorontanana, triatra ara-pahasalamana ary may eo an-toerana vokatry ny fiovan'ny mari-pana haingana. Ny firaka "guide vane" dia tsy maintsy manana ireto toetra manaraka ireto: tanjaka ara-pahasalamana avo lenta, fahombiazana maharitra amin'ny fivezivezena sy fahombiazana ara-pahasalamana tsara, fanoherana ny oksidasiona sy ny harafesina ara-pahasalamana, fanoherana ny fihenjanana ara-pahasalamana sy ny hovitrovitra, fahafahana miondrika, fahombiazana amin'ny famolavolana sy ny famehezana tsara, ary fahombiazana amin'ny fiarovana amin'ny coating.
Amin'izao fotoana izao, ny ankamaroan'ny motera mandroso manana tahan'ny hery manosika/lanja avo dia mampiasa lelany poakaty, ary ny superalloys mifototra amin'ny nikela tari-dalana sy kristaly tokana no voafantina. Ny motera manana tahan'ny hery manosika-lanja avo dia manana mari-pana avo 1650 ℃ - 1930 ℃ ary mila arovana amin'ny alàlan'ny sosona insulation mafana. Ny mari-pana fiasan'ny lelany amin'ny fepetra fampangatsiahana sy fiarovana amin'ny sosona dia mihoatra ny 1100 ℃, izay mametraka fepetra vaovao sy ambony kokoa ho an'ny vidin'ny hakitroky ny mari-pana amin'ny fitaovana lelany mpitari-dalana amin'ny ho avy.
b. Superalloys ho an'ny lelan'ny turbine
Ny lelan'ny turbine no singa mihodina mitondra hafanana lehibe indrindra amin'ny motera aero. Ny mari-pana fiasan'izy ireo dia 50 ℃ - 100 ℃ ambany noho ny lelan'ny mpitari-dalana. Mitondra tsindry centrifugal, tsindry hovitrovitra, tsindry mafana, fikorianan'ny rivotra ary fiantraikany hafa izy ireo rehefa mihodina, ary ratsy ny fepetra fiasana. Ny androm-piainan'ny singa mafana amin'ny motera miaraka amin'ny tahan'ny tsindry/lanja avo dia mihoatra ny 2000h. Noho izany, ny firaka amin'ny lelan'ny turbine dia tsy maintsy manana fanoherana avo lenta amin'ny fikororohana sy ny tanjaka vaky amin'ny mari-pana fiasana, toetra feno tsara amin'ny mari-pana avo sy antonony, toy ny havizanana amin'ny tsingerina avo sy ambany, havizanana mangatsiaka sy mafana, plastika ampy sy hamafin'ny fiantraikany, ary fahatsapana notch; fanoherana oxidation avo lenta sy fanoherana harafesina; conductivity mafana tsara ary coefficient ambany amin'ny fanitarana linear; fahombiazana tsara amin'ny fizotran'ny fanariana; fahamarinan-toerana maharitra, tsy misy rotsak'orana TCP phase amin'ny mari-pana fiasana. Ny firaka ampiharina dia mandalo dingana efatra; Ny fampiharana firaka ovaina dia ahitana ny GH4033, GH4143, GH4118, sns.; Ny fampiasana ny firaka fanariana dia ahitana ny K403, K417, K418, K405, volamena mivaingana DZ4, DZ22, firaka kristaly tokana DD3, DD8, PW1484, sns. Amin'izao fotoana izao, dia efa nivoatra ho amin'ny taranaka fahatelo amin'ny firaka kristaly tokana izy io. Ny firaka kristaly tokana DD3 sy DD8 avy any Shina dia ampiasaina amin'ny turbine, motera turbofan, angidimby ary motera an-tsambo any Shina.
3. Firaka hafanana avo lenta ho an'ny kapila turbine
Ny kapila turbine no ampahany bearing mihodina indrindra amin'ny motera turbine. Ny mari-pana fiasan'ny flange kodiarana amin'ny motera miaraka amin'ny tahan'ny lanjan'ny tsindry 8 sy 10 dia mahatratra 650 ℃ sy 750 ℃, ary ny mari-pana eo afovoan'ny kodiarana dia eo amin'ny 300 ℃ eo ho eo, miaraka amin'ny fahasamihafan'ny mari-pana lehibe. Mandritra ny fihodinana ara-dalàna, dia manosika ny lelany hihodina amin'ny hafainganam-pandeha avo lenta izy ary mizaka ny hery centrifugal ambony indrindra, ny tsindry mafana ary ny tsindry hovitrovitra. Ny fanombohana sy ny fijanonana tsirairay dia tsingerina, ny afovoan'ny kodiarana. Ny tendany, ny ambany lavaka ary ny sisiny dia samy mizaka ny tsindry mifangaro samihafa. Ny firaka dia takiana hanana ny tanjaka avo indrindra, ny hamafin'ny fiantraikany ary tsy misy fahatsapana notch amin'ny mari-pana fanompoana; coefficient fanitarana linear ambany; fanoherana oxidation sy harafesina sasany; fahombiazana fanapahana tsara.
4. Firaka mahery vaika amin'ny habakabaka
Ny superalloy ao amin'ny motera balafomanga ranoka dia ampiasaina ho toy ny takelaka fampidirana solika ao amin'ny efitrano fandoroana ao amin'ny efitrano fanerena; kiho paompy turbine, flange, fametahana familiana grafita, sns. Ny firaka hafanana avo lenta ao amin'ny motera balafomanga ranoka dia ampiasaina ho toy ny takelaka fampidirana solika ao amin'ny efitrano fanerena; kiho paompy turbine, flange, fametahana familiana grafita, sns. Ny GH4169 dia ampiasaina ho akora amin'ny rotor turbine, tahony, fonony tahony, fametahana ary ireo singa manan-danja hafa.
Ny akora ampiasaina amin'ny rotor turbine amin'ny motera balafomanga ranoka amerikana dia ahitana fantsona fidirana, lelan'ny turbine ary kapila. Ny firaka GH1131 no tena ampiasaina any Shina, ary miankina amin'ny mari-pana fiasan'ny lelan'ny turbine. Ny Inconel x, Alloy713c, Astroloy ary Mar-M246 dia tokony hampiasaina mifanesy; Ny akora ampiasaina amin'ny kapila kodiarana dia ahitana ny Inconel 718, Waspaloy, sns. Ny turbine integral GH4169 sy GH4141 no tena ampiasaina, ary ny GH2038A no ampiasaina amin'ny tahon'ny motera.