מנוע אווירי הוא אחד ממרכיבי הליבה של מטוסים.הסיבה לכך היא שיש לו דרישות טכניות גבוהות יחסית וקשה לייצור.כמכשיר כוח חשוב בתהליך הטיסה של מטוסים, יש לו דרישות גבוהות מאוד לעיבוד חומרים.יש לו תכונות של משקל קל, קשיחות גבוהה, עמידות בטמפרטורה, עמידות בחמצון ועמידות בפני קורוזיה, והמאפיינים האיכותיים של סגסוגת העל גורמות לו לעמוד בדרישות של חומרי מנועי אוויר.
חומרי סגסוגת על יכולים לשמור על ביצועים טובים בטמפרטורות מעל 600 מעלות צלזיוס ובתנאי לחץ מסוימים.הופעתם של חומרי סגסוגת על היא לעמוד בדרישות התובעניות של ציוד תעופה וחלל מודרני.לאחר שנים של אבולוציה של חומרים, סגסוגות-על הפכו לחומרים חשובים לייצור ציוד תעופה וחלל לייצור רכיבים חמים.על פי דיווחים קשורים, במנועי אוויר, השימוש בו מהווה יותר ממחצית מחומר המנוע כולו.
במנועי תעופה מודרניים, השימוש בחומרי סגסוגת-על הוא גדול יחסית, ורכיבי מנוע רבים מיוצרים עם סגסוגות-על, כגון תאי בעירה, שבבי הדרכה, להבי טורבינה ותרמילים, טבעות ומבערים לאחר.רכיבים כגון תאי בעירה וחירי זנב מיוצרים באמצעות חומרי סגסוגת על.
יישום של סגסוגת על במנוע אווירי
עם ההתפתחות המתמשכת של הטכנולוגיה וההעמקה המתמשכת של תחום החקר, המחקר על להבי גביש חד-גבישים חדשים המכילים רניום וסגסוגות-על חדשות ימשיכו להיחקר.חומרים חדשים יוסיפו כוח חדש לתחום ייצור ציוד תעופה וחלל בעתיד.
1. מחקר על להבי גביש בודדים המכילים רניום
כמה מחקרים הראו שכאשר מעבדים חומרים בעלי הרכב יחיד, יש לקחת בחשבון גם את תכונות הסגסוגת וגם את תכונות התהליך, מכיוון שצריכים להשתמש בקריסטלים בודדים בסביבות קשות יחסית, ולכן לעיתים קרובות מוסיפים חלק מאלמנטים מתגסוגים בעלי אפקטים מיוחדים חומרים לשיפור.תכונות גביש יחיד.עם הפיתוח של סגסוגות גביש בודדות, ההרכב הכימי של הסגסוגת השתנה.בחומר, אם מוסיפים את יסודות קבוצת הפלטינה (כגון יסודות Re, Ru, Ir), ניתן להגדיל את התוכן של יסודות עקשן W, Mo, Re ו-Ta.הגדל את הכמות הכוללת של אלמנטים שקשה יותר להתמוסס, כך שניתן לשנות אלמנטים כגון C, B, Hf ממצב "הוסרה" למצב "משומש";להפחית את התוכן של Cr.יחד עם זאת, הוספת עוד אלמנטים סגסוגים אחרים יכולה לגרום לחומר לשמור על היציבות שנקבעה בדרישות ביצועים שונות של החומר.
השימוש בלהבי גביש בודדים המכילים רניום יכול לשפר מאוד את עמידות הטמפרטורה שלו ולשפר את חוזק הזחילה.הוספת 3% רניום לסגסוגת הגביש הבודדת והגדלה המתאימה של תכולת רכיבי הקובלט והמוליבדן יכולה להגביר את עמידות הטמפרטורה ב-30 מעלות צלזיוס, והחוזק העמידות ועמידות בפני קורוזיה בחמצון יכולים להיות גם באיזון טוב.מדינה, שתועיל ליישום בקנה מידה גדול של להבי גביש בודדים המכילים רניום בשדה התעופה והחלל.השימוש בחומרים חד-גבישיים המכילים רניום עבור להבי טורבינות מנועי אוויר הוא מגמה בעתיד.להבי גביש בודדים יש יתרונות ברורים מבחינת עמידות בטמפרטורה, חוזק עייפות תרמית, עמידות לחמצון ועמידות בפני קורוזיה.
2. מחקר על סגסוגות-על חדשות
ישנם סוגים רבים של חומרי סגסוגת-על חדשים, הנפוצים יותר הם סגסוגת-על של אבקה, סגסוגת ODS, תרכובת בין-מתכתית וחומר סיכה עצמי של מתכת בטמפרטורה גבוהה.
חומר סגסוגת אבקה:
יש לו את היתרונות של מבנה אחיד, תשואה גבוהה וביצועי עייפות טובים.
תרכובות בין-מתכתיות:
זה יכול להפחית את משקל הרכיבים ולשפר את הביצועים, מה שמתאים מאוד לייצור מערכות הנעה כוח.
לסגסוגות ODS יש:
ביצועי זחילה מעולים בטמפרטורה גבוהה, עמידות לחמצון בטמפרטורה גבוהה
חומרים משמנים עצמיים על בסיס מתכת בטמפרטורה גבוהה:
הוא משמש בעיקר לייצור מיסבים בעלי סיכה עצמית בטמפרטורה גבוהה, מה שמגביר את חוזק המיסב ומשפר את יכולת המיסב.
עם היישום ההולך וגובר של צינורות קשיחים מסגסוגת על במנועי אוויר, הביקוש אליהם ימשיך לגדול בתחום התעופה והחלל העתידי.
זמן פרסום: מרץ-02-2023