طبقه بندی اصلی آلیاژهای با دمای بالا

طبقه بندی سنتی مواد آلیاژی با دمای بالا می تواند بر اساس سه روش زیر باشد: بر اساس نوع عنصر ماتریس، نوع تقویت آلیاژ و روش تشکیل مواد.
1. بر اساس نوع عنصر ماتریس
(1) آلیاژ با دمای بالا مبتنی بر آهن
آلیاژهای با دمای بالا بر پایه آهن که به عنوان فولادهای آلیاژی مقاوم در برابر حرارت نیز شناخته می شوند. ماتریس آن عنصر آهن است و مقدار کمی نیکل، کروم و سایر عناصر آلیاژی به آن اضافه می شود. فولاد آلیاژی مقاوم در برابر حرارت را می توان با توجه به نیازهای نرمال سازی آن به مارتنزیت، آستنیت، پرلیت، فولاد مقاوم در برابر حرارت فریت و غیره تقسیم کرد.
⑵ آلیاژ با دمای بالا مبتنی بر نیکل
میزان نیکل آلیاژهای با دمای بالا مبتنی بر نیکل بیش از نصف است که برای شرایط کاری بالای 1000 درجه مناسب است. با اتخاذ یک محلول جامد و فرآیند پردازش پیری، مقاومت در برابر خزش و استحکام تسلیم فشاری را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید. با تجزیه و تحلیل آلیاژهای با دمای بالا که در محیط‌های با دمای بالا استفاده می‌شوند، دامنه استفاده از آلیاژهای با دمای بالا مبتنی بر نیکل بسیار بیشتر از سودمندی آلیاژهای مبتنی بر آهن و کبالت با دمای بالا است. در عین حال، آلیاژهای مبتنی بر نیکل با دمای بالا نیز بزرگترین تولید و استفاده در چین هستند. بسیاری از پره های توربین، محفظه های احتراق و حتی توربوشارژرها از آلیاژهای مبتنی بر نیکل به عنوان مواد آماده سازی استفاده می کنند. در طول نیم قرن گذشته، مقاومت در برابر دمای بالا مواد مورد استفاده در موتورهای هوانوردی از 750 درجه در اواخر دهه 1940 به 1200 درجه در اواخر دهه 1990 افزایش یافته است. این پیشرفت قابل توجه همچنین منجر به توسعه سریع فرآیندهای ریخته گری، پوشش های سطحی و سایر جنبه ها شده است.
(3) آلیاژ با دمای بالا مبتنی بر کبالت
آلیاژهای با درجه حرارت بالا بر پایه کبالت بر پایه کبالت هستند که میزان کبالت آن تقریباً 60 درصد است. در عین حال، عناصری مانند کروم و نیکل باید برای بهبود مقاومت حرارتی آلیاژهای با دمای بالا اضافه شوند. اگرچه این نوع آلیاژ با دمای بالا از مقاومت حرارتی خوبی برخوردار است، اما به دلیل تولید نسبتاً کم منابع کبالت در کشورهای مختلف، فرآوری آن دشوار است و مقدار مورد استفاده زیاد نیست. معمولاً برای شرایط دمای بالا (600 ~ 1000 درجه) و اجزای با دمای بالا که برای مدت طولانی تحت فشار شدید پیچیده قرار می گیرند، مانند تیغه های کار، دیسک های توربین، اجزای انتهای داغ محفظه احتراق و موتورهای هوافضا استفاده می شود. به منظور دستیابی به مقاومت حرارتی بهتر، به طور کلی لازم است عناصری مانند W، MO، Ti، Al و Co در طول آماده سازی اضافه شود تا از مقاومت حرارتی و خستگی برتر آن اطمینان حاصل شود.