تاریخچه توسعه سوپرآلیاژهای ریخته گری مبتنی بر نیکل
1. زمینه آلیاژهای با دمای بالا شامل سوپرآلیاژ ریخته گری مبتنی بر نیکل است که مزایای استثنایی در ساخت انواع ریخته گری دقیق دارد. مقاومت قوی این ماده در برابر دماهای بالا، اکسیداسیون و خوردگی عوامل کلیدی هستند.
2. سوپرآلیاژهای اولیه مبتنی بر نیکل بیشتر آلیاژهای فرفورژه بودند. با پیشرفت فن آوری موتورهای هوا در اواخر دهه 1950، نیاز به قابلیت تحمل دما اجزای توربین موتور افزایش یافت، که الزامات استحکام و دمای سرویس سوپرآلیاژها را ارتقا داد. استانداردهای بالاتر افزایش درجه آلیاژی که تغییر شکل آلیاژهای با دمای بالا مبتنی بر نیکل را سخت تر یا حتی غیرممکن می کند، تنها راه افزایش استحکام این آلیاژها است. روش های ریخته گری تنها وسیله ای برای ایجاد این آلیاژها هستند. علاوه بر این، تیغه های خنک کننده با سوراخ های فیلم هوای توخالی با پیشرفت فناوری طراحی تیغه موتور شروع به ایجاد کرده اند. فقط فرآیند ریخته‌گری سرمایه‌گذاری می‌تواند یک تیغه توخالی با یک محفظه داخلی پیچیده ایجاد کند. تعدادی از گریدهای آلیاژی با دمای بالا ریخته‌گری مبتنی بر نیکل با کیفیت‌های مطلوب در دمای بالا به تدریج در داخل و خارج از کشور در پاسخ به این نیاز توسعه یافته‌اند.
3. در اوایل دهه 1940، انگلستان اولین مواد سوپرآلیاژی مبتنی بر نیکل را ایجاد کرد و استفاده از آنها در هوانوردی جت باعث شد بسیاری از تولیدکنندگان صنعتی به اهمیت ویژگی های مواد آلیاژی پی ببرند. Nimonic75 (Ni{4}}Cr-0.4Ti)، آلیاژی مبتنی بر نیکل، در ابتدا در سال 1941 در انگلستان ساخته شد. پس از یک دوره طولانی توسعه، کشورهای توسعه یافته مانند ایالات متحده و شوروی یونیون همچنین موفق به ایجاد مواد آلیاژی با کیفیت های مشابه شد، در حالی که چین این کار را در دهه 1950 انجام داد.
4. تعیین اینکه اساساً دو روش تحقیقاتی با نگاه کردن به تاریخچه توسعه سوپرآلیاژهای ریخته گری مبتنی بر نیکل وجود دارد دشوار نیست:
یکی تغییر و ترکیب اجزای آلیاژ در حین مطالعه اثرات نسبت های مختلف افزودن عناصر بر ویژگی های آلیاژ برای رسیدن به نسبت عنصر و ترکیب ایده آل است.
دوم بهبود فرآیند تولید و تجهیزات سوپرآلیاژ ریخته گری مبتنی بر نیکل به منظور بهینه سازی و بهبود فناوری آماده سازی آلیاژ است.
5. برای مثال، از طریق تحقیقات تجربی فشرده، دانشمندان یک روش ذوب خلاء را در اوایل دهه 1950 ایجاد کردند. اختراع و پیشرفت این روش فرآیندی تضمینی فناورانه برای تولید سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل ارائه کرد.
در دهه 1960، کشورهای توسعه یافته فرآیند ریخته گری سرمایه گذاری را از طریق تحقیقات پیشنهاد کردند و تعداد زیادی آلیاژ ریخته گری با خواص دمای بالا خوب تولید کردند. در سال های بعد، برخی از سوپرآلیاژهای ریخته گری تک کریستال با عملکرد بهتر در دمای بالا به طور متوالی ساخته شدند. با توسعه فن آوری موتورهای هوافضا، نیازهای بیشتری برای سوپرآلیاژهای ریخته گری مبتنی بر نیکل وجود دارد. بنابراین، در بیش از 40 سال از اوایل دهه 1950 تا اواخر دهه 1990، با بهبود مستمر قابلیت های تحقیق و توسعه، عملکرد و دمای سرویس سوپرآلیاژهای ریخته گری مبتنی بر نیکل بالاتر و بالاتر رفته و زمینه های کاربرد آنها افزایش یافته است. گسترده تر و گسترده تر.