Áhrif langtímaöldrunar á örbyggingu og vélrænni eiginleika Haynes282 hitaþolins málmblöndu.
Til að bæta varmanýtni kolaorkuvera, draga úr umhverfismengun og bæta auðlindanýtingu, hefur þróun ofur-ofurgagnrýninna virkjana orðið ein af áhrifaríkum ráðstöfunum. Varmanýtni kolaorkuvera er bætt aðallega með því að auka gufubreytur, nefnilega gufuhita og þrýsting. Umbætur á gufubreytum setja fram hærri kröfur um endingu efna við háan hita. Þegar gufuhitastigið nær 700 gráðum eða hærra geta hefðbundið ferrítstál og nýtt austenítískt stál ekki lengur uppfyllt notkunarkröfur og nota þarf nikkel-undirstaða hitaþolin málmblöndur.
Haynes282 álfelgur er aldursstyrkt nikkel-undirstaða hitaþolið ál. Þessi álfelgur hefur skriðstyrk við háan hita, togþola rofstyrk og góðan varmastöðugleika og hefur verið valið sem eitt af umsækjendum efnanna fyrir 700 gráðu háþróaðar ofur-ofurgagnrýnar einingar. einn. Sem stendur eru erlendar skýrslur að mestu leyti beinst að rannsóknum á gufuoxunarþol þess, suðuhæfni og þreytueiginleikum. Það eru fáar rannsóknir og skýrslur um breytingar á þróun örbyggingar og vélrænni eiginleika á öldrunarferli málmblöndur. Rannsakendur rannsökuðu breytingar á uppbyggingu og vélrænni eiginleikum 282 álfelgurs við langtímaöldrun við 700 gráður og greindu áhrif breytinga á uppbyggingunni á vélrænni eiginleika.
Prófunarefnið notar 25 kg lofttæmisbræðsluaðferð. Eftir einsleitun og glæðingu er það smíðað í Φ16mm hringlaga stöng. Eftir hefðbundna hitameðferð (1120 gráður × 2 klst., loftkæling + 1010 gráður × 2 klst. loftkæling og 788 gráður × 8 klst., loftkæling), voru prófunarefnin öldruð við 700 gráður í 100, 300, 1000 og 3000 klst.
Eftir öldrun voru málmsýnin maluð og fáguð og síðan rafgreind með 60% HNO3 vatnslausn. Örbyggingin var síðan skoðuð og sameinuð með orkurófsgreiningu til að ákvarða dreifingu útfelldra fasaþátta. Fylgstu með formgerð útfellda fasans og ákvarðaðu gerð útfellda fasans, mældu hörkugildið og prófaðu frásog álblöndunnar fyrir áhrifaorku við stofuhita. Að lokum var fínfasagreining gerð á öldrunarsýnunum og sýnin voru látin fara í rafgreiningu til að aðskilja mismunandi útfellda fasa einn í einu fyrir XRD greiningu og efnamagngreiningu. Niðurstöður prófsins eru sem hér segir:
(1) Eftir því sem öldrunartíminn eykst, vaxa kornamörk M23C6 karbíð og innankorna MC karbíð af Haynes282 álfelgur. Áfanginn vex hægt með lengingu öldrunartímans. Það er enn kúlulaga eftir 3000 klst öldrun og dreifist fínt og dreifð í fylkinu.
(2) Högggleypniorka málmblöndunnar í venjulegu hitameðferðarástandi er 20,5J. Eftir því sem öldrunartíminn eykst minnkar höggdeyfingarorkan hratt. Á milli 300 og 3000 klst., helst höggdeyfingarorka málmblöndunnar við um 10J. Stöðug dreifing M23C6 karbíða við kornmörk er mikilvæg ástæða fyrir lítilli högggleypniorku 282 álfelgurs. Eftir því sem öldrunartíminn eykst, grófst og vaxa karbíð á kornamörkum, sem veldur því að frásogsorka 282 málmblöndunnar minnkar smám saman.
(3) hörku 282 álfelgur eykst með öldrunartímanum. Eftir venjulega hitameðferð er hörkugildi málmblöndunnar lágt. Eftir öldrun í 100 klukkustundir eykst hörkugildið verulega úr 272HBS í venjulegu hitameðferðarástandi í 342HBS. Eftir öldrun í 300 til 3000 klukkustundir eykst hörkugildið, en þróunin er hæg. Vegna þess að fasainnihald í venjulegu hitameðhöndlunarástandi er lágt er hörku málmblöndunnar lág. Eftir langvarandi öldrun eykst fasainnihaldið og agnirnar vaxa verulega, þannig að hörku málmblöndunnar eykst.
