ההישגים הגדולים של תעשיית התעופה והחלל אינם נפרדים מפיתוח ופריצות דרך בטכנולוגיית חומרי החלל. הגובה הרב, המהירות הגבוהה ויכולת התמרון הגבוהה של מטוסי קרב מחייבים שחומרי המבנה של המטוס יבטיחו חוזק וקשיחות מספקים. חומרי המנוע צריכים לעמוד בדרישה לעמידות בטמפרטורה גבוהה, כאשר סגסוגות לטמפרטורות גבוהות וחומרים מרוכבים מבוססי קרמיקה הם החומרים המרכזיים.
פלדה קונבנציונלית מתרככת מעל 300 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותה ללא מתאימה לסביבות בטמפרטורה גבוהה. במרדף אחר יעילות המרת אנרגיה גבוהה יותר, נדרשות טמפרטורות פעולה גבוהות יותר ויותר בתחום כוח מנועי חום. סגסוגות בטמפרטורה גבוהה פותחו לפעולה יציבה בטמפרטורות מעל 600 מעלות צלזיוס, והטכנולוגיה ממשיכה להתפתח.
סגסוגות עמידות בטמפרטורה גבוהה הן חומרים מרכזיים למנועי חלל, המחולקים לסגסוגות עמידות בטמפרטורה גבוהה מבוססות ברזל וסגסוגות עמידות בטמפרטורה גבוהה מבוססות ניקל לפי המרכיבים העיקריים של הסגסוגת. סגסוגות עמידות בטמפרטורה גבוהה משמשות במנועי אווירון מאז היווסדן, והן חומרים חשובים בייצור מנועי אווירון. רמת הביצועים של המנוע תלויה במידה רבה ברמת הביצועים של חומרי סגסוגת עמידות בטמפרטורה גבוהה. במנועי אווירון מודרניים, כמות חומרי הסגסוגת עמידות בטמפרטורה גבוהה מהווה 40-60 אחוז ממשקל המנוע הכולל, ומשמשת בעיקר לארבעת רכיבי הקצה החם העיקריים: תאי בעירה, מובילים, להבי טורבינה ודיסקיות טורבינה, ובנוסף, היא משמשת לרכיבים כגון מחסניות, טבעות, תאי בעירה במטען ונחיר זנב.
(החלק האדום של התרשים מציג סגסוגות עמידות בטמפרטורה גבוהה)
סגסוגות מבוססות ניקל לטמפרטורה גבוהה בדרך כלל, כאשר הם עובדים בטמפרטורה מעל 600 מעלות צלזיוס בתנאי מאמץ מסוימים, יש להם לא רק עמידות טובה בפני חמצון וקורוזיה בטמפרטורה גבוהה, אלא גם חוזק גבוה בטמפרטורה גבוהה, חוזק זחילה וחוזק סיבולת, כמו גם עמידות טובה לעייפות. משמש בעיקר בתחום התעופה והחלל בתנאי טמפרטורה גבוהה, רכיבים מבניים כמו להבי מנועי מטוסים, דיסקים של טורבינה, תאי בעירה וכן הלאה. סגסוגות טמפרטורה גבוהה מבוססות ניקל ניתנות לחלוקה לסגסוגות טמפרטורה גבוהה מעוותות, סגסוגות יציקות לטמפרטורה גבוהה וסגסוגות חדשות לטמפרטורה גבוהה בהתאם לתהליך הייצור.
ככל שטמפרטורת העבודה של סגסוגת עמידה בחום עולה, גדלים מרכיבי החיזוק בסגסוגת, כך מורכב יותר הרכב הסגסוגת, וכתוצאה מכך ניתן להשתמש בחלק מהסגסוגות רק במצב יציקה, ואינן ניתנות לעיוות בעיבוד חם. יתר על כן, העלייה במרכיבי הסגסוגת גורמת לסגסוגות מבוססות ניקל להתמצק עם הפרדה חמורה של רכיבים, וכתוצאה מכך לא אחידות בארגון ובתכונות.השימוש בתהליך מטלורגיה אבקה לייצור סגסוגות בטמפרטורה גבוהה יכול לפתור את הבעיות הנ"ל.בשל חלקיקי האבקה הקטנים, מהירות קירור האבקה, ביטול ההפרדה, יכולת העבודה החמה המשופרת, סגסוגת הליהוק המקורית לעיוות עבודה חמה של סגסוגות בטמפרטורה גבוהה, חוזק הכניעה ותכונות העייפות משופרות, סגסוגת אבקה בטמפרטורה גבוהה לייצור סגסוגות בעלות חוזק גבוה יותר נוצרה דרך חדשה.
זמן פרסום: 19 בינואר 2024