Egenskaber ved legeringer ved høje temperaturer

Forskellige nedbrydningshastigheder for materialer forværres i højtemperaturmiljøer. Under brug kan der opstå vævt ustabilitet, deformation og spaltudvidelse under virkning af temperatur og stress, samt oxidationskorrosion på materials overflade.

1. Højtemperaturmodstand og korrosionsmodstand
Den høj temperatur modstand, korrosionsmodstand og andre egenskaber ved højtemperaturspænder afhænger hovedsagelig af deres kemiske sammensætning og organisationsstruktur. Ved at tage GH4169 nickelbaserede deformerede højtemperaturspænd som eksempel kan det ses, at niobiumindholdet i GH4169-spænd er højt. Niobiums adskillelse i spændet er direkte relateret til metallurgisk proces. Basen for GH4169 er en Ni-Gr fastløsning, og massedelen Ni, der kan tolereres, overstiger 50%. Ved en høj temperatur på omkring 1.000°C ligner det den amerikanske mærkevare Inconel718. Spændet består af γ matrixfase, δ fase, karbid og forstærkningsfase γ' og γ″ faser. De kemiske elementer og matrixstrukturen i GH4169-spænd viser dets stærke mekaniske egenskaber. Trækstyrken og trækstyrken er flere gange bedre end 45 jern, og plasticiteten er også bedre end 45 jern. Den stabile rutenstruktur og et stort antal forstærkningsfaktorer bidrager til dets fremragende mekaniske egenskaber.

2. Høj bearbejdnings vanskelighed
På grund af dets komplekse og strenge arbejdsmiljø spiller integriteten af den behandlede overflade af højtemperaturspindel en meget vigtig rolle for dens ydelse. Dog er højtemperaturspindel typisk et svært at bearbejde materiale. De har høj mikrohårdhed, alvorligt arbejdsstivning, høj modstand mod skæringsstress og lav termisk ledningsevne. Skæringstanken og skæringstemperaturen i skæringsoonen er høj, hvilket ofte optræder under bearbejdning. Den behandlede overflade kvalitet er lav, og værktøjet er alvorligt skadet. Under normale skæringsvilkår vil overfladen af højtemperaturspindel produceres for mange problemer som f.eks. stivnet lag, reststress, hvidt lag, sort lag og deformationsslag.