Основные применения сплавов высокой температуры

1. Аэрокосмическая область
развитие независимой космической промышленности моей страны для создания передовых двигателей увеличит рыночный спрос на высококачественные и новые высокотемпературные сплавы.

Авиационные двигатели называются "цветком промышленности" и являются одним из самых технически сложных и труднодоступных компонентов в авиационной промышленности. Будучи силовой установкой самолета, для металлических конструкционных материалов особенно важно обладать свойствами, такими как легкость, высокая прочность, высокая вязкость, устойчивость к высоким температурам, сопротивление окислению и коррозии. Это практически самые высокие требования к характеристикам среди конструкционных материалов.

Сплавы высокой температуры — это металлические материалы, которые могут работать при температуре выше 600°C и под определёнными условиями напряжения в течение длительного времени. Сплавы высокой температуры были разработаны для удовлетворения строгих требований к материалам современных авиационных двигателей и стали незаменимым ключевым материалом для горячих компонентов авиадвигателей. На данный момент, в современных авиадвигателях доля использования сплавов высокой температуры достигает более 50%.

В современных передовых авиадвигателях количество материалов из сплавов высокой температуры составляет от 40% до 60% от общего веса двигателя. В авиадвигателях сплавы высокой температуры主要用于 четырёх горячих секциях: камерах сгорания, направляющих лопатках, турбинных лопастях и турбинных дисках; кроме того, они также используются в компонентах, таких как кожухи, кольца, форсажные камеры и хвостовые сопла.

2. Энергетическая сфера
Сплавы высокой температуры имеют широкий спектр применения в энергетической отрасли. В котлах для сверхкритического электричества на угле, перегреватель и рекуператор должны использовать трубы из сплавов высокой температуры с хорошим сопротивлением ползучести, окислению со стороны пара и коррозии со стороны дымовых газов; В газовых турбинах лопатки турбины и направляющие лопатки должны использовать сверхсплавы с отличным сопротивлением высокотемпературной коррозии и долгосрочной структурной устойчивостью; в атомной энергетике, трубки теплообменника должны быть изготовлены из сплавов высокой температуры с хорошим сопротивлением растворению коррозии; в области газификации угля и энергосбережения сокращения выбросов, широко используются сплавы высокой температуры с отличным сопротивлением высокотемпературной горячей коррозии и высокотемпературному истиранию; в добыче нефти и природного газа, особенно при глубокой разработке скважин, буровые инструменты находятся в кислой среде при температуре 4-150°C. Кроме того, в присутствии CO2, H2S и осадка, должны использоваться коррозионностойкие и износостойкие сплавы высокой температуры [5].

В последние годы крупные группы по производству электроэнергетического оборудования моей страны, такие как Shanghai Electric, Dongfang Electric и Harbin Steam Turbine Factory, значительно улучшились в плане масштабов производства и технологий, что стимулирует спрос на турбинные диски для энергетического оборудования. Новое поколение локализованного электрооборудования — большие наземные газовые турбины (которые также могут использоваться как корабельная энергия) достигло значительных успехов и будет стимулировать спрос на высокотемпературные сплавы после массового производства. Одновременно локализация ядерного энергетического оборудования также будет стимулировать спрос на отечественные высокотемпературные сплавы.