Thành phần của hợp kim nhiệt độ cao thường dựa trên sắt (Fe), niken (NI) và coban (CO) và một loạt các yếu tố tăng cường được thêm vào để cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao. Thành phần cụ thể có thể được chia thành các loại sau:
1
Hợp kim nhiệt độ cao dựa trên iron : với sắt là thành phần chính (chẳng hạn như Fe-25NI-16CR-6MO), nhiệt độ làm việc thường là 600 ~ 800 độ và các yếu tố như crom (CR), niken (NI) và molypden (MO) được thêm vào để cải thiện sức đề kháng oxy hóa.
Hợp kim nhiệt độ cao dựa trên Nickel nickel : Hàm lượng niken vượt quá 50%, với cường độ nhiệt độ cao tốt hơn (lên đến 1000 độ), được sử dụng rộng rãi trong các thành phần chính như lưỡi tuabin động cơ máy bay và các chế phẩm điển hình như GH99 (chứa 50-55% Nickel.
Hợp kim nhiệt độ cao dựa trên Cobalt: Hàm lượng coban là khoảng 60%, với khả năng chịu nhiệt tuyệt vời nhưng tài nguyên khan hiếm và thường được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao cực cao (như các bộ phận nóng động cơ máy bay).
2. Tăng cường các yếu tố
Các yếu tố chống oxy hóa và chống ăn mòn: crom (CR) tạo thành một màng oxit dày đặc, và nhôm (AL) và titan (TI) tăng cường độ ổn định nhiệt độ cao.
Các yếu tố tăng cường dung dịch rắn: molybden (MO) và vonfram (W) cải thiện cường độ nhiệt độ cao và khả năng chống leo thông qua biến dạng mạng tinh thể, như GH1180 chứa 8-10% molybden.
Các yếu tố tăng cường kết tủa lão hóa: nhôm (AL), titan (TI) và pha Niken '(Ni₃al/TI), giúp cải thiện đáng kể cường độ của hợp kim.
3. Các nguyên tố khác được thêm các nguyên tố carbon (C), silicon (SI), mangan (MN), v.v. được sử dụng để cải thiện hiệu suất xử lý hoặc ổn định tổ chức, như GH3230 chứa carbon 0,05-0,15%.
Tóm tắt: Thiết kế thành phần của các hợp kim nhiệt độ cao dựa trên các yếu tố ma trận (Fe/Ni/CO), và cường độ cao, khả năng chống oxy hóa và kháng creep ở nhiệt độ cao đạt được thông qua hiệu ứng hiệp đồng của nhiều yếu tố tăng cường. Tỷ lệ cụ thể thay đổi tùy thuộc vào kịch bản ứng dụng.
