Jekla z dodanimi mikrolegirnimi elementi, kot so Ti, Nb, V, W in Mo, pa tudi jeklo iz praškaste metalurgije, toplotno-odporne zlitine in kompoziti s keramično matriko, kažejo odlično odpornost na rast zrn in lahko učinkovito zavirajo nenormalno grobljenje zrn pri visokih temperaturah.
1. Mikrolegirano jeklo (glavna izbira)
|
Vrsta materiala |
Jedrni mehanizem |
Reprezentativna ocena |
Veljavni scenariji |
|
Ti-vsebujoče jeklo |
Visoko{0}}temperaturna stabilnost TiC, najmočnejše zapenjanje meja zrn |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Območje jedra z visoko{0}}temperaturo (manj kot ali enako 1200 stopinj) |
|
Jeklo,-ki vsebuje Nb |
NbC dinamično obarjanje, ki preprečuje zajetje zrn |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Območje nihanja temperature |
|
V-vsebujoče jeklo |
VC srednje{0}}temperaturna stabilnost, zmerni stroški |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Srednje{0}}temperaturno pomožno območje (manj kot ali enako 900 stopinj) |
|
W/Mo-vsebujoče jeklo |
WC/Mo₂C visoko tališče, močna odpornost proti lezenju |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Ekstremno visoko{0}}temperaturno okolje |
Prednosti: Izboljšan v primerjavi s tradicionalnim H13, dobra obdelovalnost, široko uporabljen v ključnih komponentah, kot so šobe in razdelilniki.
2. Izjemno fino{1}}zrnato jeklo (prednostno za nove kalupe)
Al-uničen H13: AlN nastane z deoksidacijo Al, z razpršeno porazdelitvijo, ki zavira grobljenje zrn med segrevanjem;
Fino{0}}zrnat 4Cr5MoSiV1: nadzorovan postopek dezoksidacije med taljenjem zagotavlja fino in enakomerno izvirno mikrostrukturo (velikost zrn 5–8).
Lastnosti: Ni potrebe po dragih zlitinah, visoka stroškovna-učinkovitost, primerno za množično proizvodnjo.
3. Jeklo za prašno metalurgijo (-visoke aplikacije)
PM-H13: Prvotna velikost zrn doseže 8-10, izjemno enakomerna porazdelitev karbida in odpornost proti rasti zrn daleč presega odpornost tradicionalnih jekel;
ASP-23: Hitro{2}}rezno jeklo, ki vsebuje visoke ravni V in Mo, ultra-fina mikrostruktura + obilica razpršenih karbidov, odlična odpornost na visoke temperature.
Prednosti: Dobra izotropija, več kot 30 % višja življenjska doba ob utrujenosti, primerno za natančne kalupe v medicini, optiki in drugih aplikacijah.
4. Toplo{1}}odporne zlitine (ultra-aplikacije pri visokih temperaturah)
|
Materiali |
Najvišja delovna temperatura |
Značilnosti |
|
Inconel 718 (na osnovi-niklja) |
1100 stopinj |
fazno ojačitev, močna oksidacija in odpornost proti lezenju |
|
Haynes 230 (nikelj-krom) |
1150 stopinj |
Odlična odpornost proti lezenju, visoka stabilnost |
|
Stellite 6 (na osnovi-kobalta) |
1000 stopinj |
Odporen-na obrabo in korozijo-, primeren za korozivna okolja |
Opomba: visoki stroški, težko jih je obdelati, običajno se uporabljajo za zamenjavo kritičnih komponent.
5. Keramični matrični kompoziti (najbolj-raziskave)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: brezkovinski-zrnata struktura, temperaturna odpornost nad 1400 stopinj, skoraj brez toplotne deformacije;
Uporaba: Uporablja se kot deli-odporni proti obrabi, kot so obloge šob in delilniki pretoka, v kombinaciji s kovinskimi matricami.
