Eigenschaften von Hochtemperaturlegierungen

Verschiedene Abbaugeschwindigkeiten von Materialien werden in Hochtemperaturosgebieten beschleunigt. Während der Nutzung können Gewebeinstabilität, Verformung und Risswachstum unter dem Einfluss von Temperatur und Spannung sowie oxidierte Korrosion an der Materialoberfläche auftreten.

1. Hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Die Widerstandsfähigkeit bei hohen Temperaturen, Korrosionsbeständigkeit und andere Eigenschaften von Hochtemperaturlegierungen hängen hauptsächlich von ihrer chemischen Zusammensetzung und organisatorischen Struktur ab. Am Beispiel der GH4169 nickelbasierten verzogenen Hochtemperaturlegierung kann man sehen, dass der Niobgehalt in der GH4169-Legierung hoch ist. Die Segregation von Niob in der Legierung steht in direktem Zusammenhang mit dem Metallurgieprozess. Das Matrixmaterial von GH4169 ist eine Ni-Gr Feststofflösung, wobei ein Massenanteil von über 50 % an Ni verträglich ist. Bei einer hohen Temperatur von etwa 1000 °C ähnelt sie der amerikanischen Marke Inconel718. Die Legierung besteht aus γ-Matrixphase, δ-Phase, Carbiden und den Verfestigungsphasen γ' und γ″. Die chemischen Elemente und die Matrixstruktur der GH4169-Legierung zeigen ihre starken mechanischen Eigenschaften. Die Fliessgrenze und die Zugfestigkeit sind um ein Vielfaches besser als bei Stahl 45, und auch die Duktilität ist besser als bei Stahl 45. Die stabile Gitterstruktur und zahlreiche Verfestigungsfaktoren tragen zu ihren ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften bei.

2. Hohe Bearbeitungsschwierigkeit
Aufgrund seines komplexen und strengen Arbeitsumfelds spielt die Integrität der bearbeiteten Oberfläche von Hochtemperaturlegierungen eine sehr wichtige Rolle für ihre Leistung. Hochtemperaturlegierungen sind jedoch typischerweise schwer verarbeitbare Materialien. Sie weisen eine hohe Mikrohärte, starkes Bearbeitungshärtung, hohen Widerstand gegen Scherkräfte und eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Die Schneidkräfte und die Schneidtemperatur im Schneidegebiet sind hoch, was oft während der Bearbeitung zu einer schlechten Oberflächenqualität und starkem Werkzeugverschleiß führt. Unter normalen Schneidbedingungen kann es vorkommen, dass sich in der Oberflächenschicht von Hochtemperaturlegierungen übermäßige Probleme wie Härteschicht, Restspannungen, Weißschicht, Schwarzschicht und Kornverformungsschicht bilden.